気象のキモ3:気圧②

気象庁による500hPa解析図 2021/07/21/12UTC

気象における気圧の重要な点は、「気圧の高い所の空気には気圧の低い所へ動かそうとする力(=気圧傾度力)が働く」ということです。

気圧を、「上から押さえつける力」と考えると、「上から大きな力で押さえつけられている空気が、押さえつける力がより小さい所へ動こうとする」ことは、直観的に理解できますね。

現在、「天気図」と言えば、気圧の分布を表現した図のことになります。より詳しく言えば、各地で観測した気圧値を海抜0mでの値に換算(海面更正)したものをプロットして等値線を引いた図で、「地上天気図」とも呼ばれています。この図には大気全層の空気の重さの分布が表されると共に、等値線により気圧傾度力の方向(=等値線に垂直)も表現されます。また等値線の込み具合により気圧傾度力の大きさも表現されています。

次は高層天気図についてです。分かりやすくするために500hPa天気図を取り上げます。サンプルとして気象庁による最新の解析図を表示しています。この図には各観測点における500hPaの気温、気温-露点差、風向・風速のプロットと500hPa高度(実線)及び気温(破線)の等値線が引かれています。このうち、500hPa高度の等値線について考えてみましょう。

ラジオゾンデによる高層気象観測では、ゾンデの位置を3次元的に追跡しつつ気圧や気温等を測定するので、気圧が500hPaである高度(標高)、その高度における気温等が分かります。気圧計では、気圧計のある高度より上の空気の気圧が測定されるので、例えば等値線5880mの線上では、標高5880mより上に500hPa分の空気があることになります。

さて、500hPa天気図では、高度の高い所に「H」マーク:高気圧、低い所に「L」マーク:低気圧が表示されていますが、500hPa面の標高の高い所が高気圧、低い所が低気圧となることについて、本当にそうなのか、ちゃんと考えたことがありますか?

標高5700m面で考えてみます。500hPa高度が5880mならば、5700mでは、500hPaに5700m~5880mの分の空気の圧力が加わって気圧は500hPaより高くなります。500hPa高度が5640mならば、5700mでは、500hPaから5700m~5640mの分の空気の圧力を差し引いて、気圧は500hPaより低くなります。つまり5700m面では500hPa高度が5880mの所の気圧の方が5640mの所より高くなります。このように、ある高度面の気圧がどうなるかを考えれば分かりますね。「そんなの当たり前!」なら良いのですが。

以上、「気圧」にまつわる「ちゃんと押さえておきたい話」でした。

(2021/07/22掲載)

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