おそらく毎朝最初にすることの 1 つは、窓の外の天気を確認することです。外を見たり、その日の天気予報を聞いたりすることで、何を着るか、あるいは一日何をするかを決めることができます。これは、私たちの日常生活における天気の重要性を物語っています。このレッスンでは、次のことをより深く理解します。
人々はよく天気と気候を混同しますが、共通の要素を共有していますが、同じではありません。
| 天気 | 気候 |
| それは、その要素の1つまたは複数に関して、ある場所の大気の日々の変化または短期間の大気の状態を表します。 | これは、特定の場所の複数の気象パターンの組み合わせを数年にわたって平均化したものです。たとえば、グリーンランドは寒い砂漠気候で、中央アジアの気候は温帯大陸性です。 |
| 距離が少し離れていても、2 つの場所が同時に異なる種類の天気になることがあります。 | 地域の気候は多かれ少なかれ永続的であると考えられています。 |
| 場所によっては、天気が毎日または毎時間変わります。 | 気候は、記録された数年間の気象条件をまとめたものであるため、天気ほど急速に変化しません。 |
天気と気候はどちらも、風速と風向、雨の種類と量、湿度レベル、気圧、雲量と雲の種類、気温などの共通の要素を共有しています。無謀な人間の介入により、天候と気候の両方が変化しています。
どんな日でも、何を着るかは天候に左右されます。たとえば、外を見ると、明るく晴れた日に見えるので、軽いものを着ます。または、雨が降っている場合は、外に出る前に傘をさします。毎日の天気予報も、今後の厳しい気象条件があればそれを知らせる重要な役割を果たします。
天気は、晴れ、雨、曇り、風、雪、晴れのいずれかです。大気の平衡を保つのは自然現象の一部です。
天候は、高度、緯度、地域、気圧差によって異なります。大気の状態が、財産の損失や人命の損失を引き起こすほど極端または激しい場合、そのような天候は悪天候と呼ばれます。竜巻、ハリケーン、ブリザードなどの悪天候は、それらが引き起こす破壊のために、多くの人々の生活を混乱させる可能性があります。
天候には 6 つの主要な要素または構成要素があります。
これらの要素が一緒になって、その場所の天候をいつでも形成します。気象を研究する科学者は「気象学者」と呼ばれ、大気のプロセスと変化する要素に関する知識に基づいて天気を予測します。
これらの 6 つの要素を詳しく見てみましょう。
温度は、大気が日ごとにどれだけ暑いか寒いかを測定します。温度は太陽の角度に依存します。そのため、1 日に何度も変更される場合があります。温度は温度計で測定され、摂氏と華氏の 2 つの方法で報告されます。通常、最も寒い気候は極付近で発生し、最も暖かい気候は通常赤道付近で発生します。
大気圧は、大気中の空気の重さです。暖かい空気が上昇し、冷たい空気が下降すると、大気圧が変化します。大気圧は、主に水域に近い地域で発生します。沿岸地域や島々は水域に近いため、頻繁に暴風雨に見舞われます。
大気圧は、大気圧と呼ばれる測定単位で表され、ミリバールまたは水銀柱インチで測定されます。海面での平均大気圧は約 1 気圧 (約 1013 ミリバールまたは 29.9 インチ) です。
大気圧は高度によって変化します。標高が低いほど高く、標高が高いほど低くなります。
風は動いている空気です。それは、太陽による地球の表面の不均一な加熱によって生成されます。地球の表面はさまざまな陸地と水層でできているため、太陽の放射を不均一に吸収します。風を特定するには、速度と方向の 2 つの要素が必要です。
| 風向は、風が吹いてきた方向を使用して記述されます。たとえば、南風は南から北に吹く風です。風向は、風向計、旗、吹き流しを使用してさまざまな方法で測定されます。 |
| 風速は時速マイルまたは時速キロメートルで測定されます。風速計は、風の速度を測定するために使用されるツールです。 |
太陽が地球の表面を暖めると、大気も暖まります。地球の一部の地域は、太陽からの直射日光を一年中受けており、常に暖かいです。他の場所は間接光を受けるため、気候は寒くなります。冷たい空気よりも軽い暖かい空気が上昇します。次に、冷たい空気が入り込み、上昇する暖かい空気と置き換わります。この空気の動きが風を起こすのです。
湿度とは、空気中の水蒸気の量を指します。水蒸気は、大気の質量のほんの一部を占めています。しかし、この少量の水蒸気が天候や気候に重要な影響を与えます。太陽のエネルギーが地球の表面を温めると、海や水域の水が蒸発します。水蒸気は、雲、雨、雪を作るのに役立つ大気中のガスです。
空気中の水の量は、相対湿度を使用して記述されます。暖かい空気は、冷たい空気よりも多くの水蒸気を保持します。空気中の水蒸気の量が同じでも温度が下がると、相対湿度が増加します。これは、冷たい空気が水蒸気を保持できないためです。温度が十分に低くなると、空気は保持できる最大の水蒸気を保持するようになります。この温度の相対湿度は 100% になります。これは露点温度とも呼ばれます。余分な水は沈殿物として下に落ちます。
涼しい夜に気温が露点まで下がると、水蒸気の一部が液体の水に戻り (これを結露と呼びます)、草やガラスの窓に「露」として定着します。
雲は、数百万個の小さな水滴または氷の結晶の集まりです。雲は、空気が上昇して冷えると形成されます。空気が露点以下に冷却されると、水滴または氷の結晶が形成されます。水滴は、水が 0°C 以上で凝縮すると形成されます。水が0℃以下で凝縮すると氷の結晶が形成されます。すべての雲が降水をもたらすわけではありません。雲は通常、穏やかな天気を示します。
雲から落ちて地面に到達する液体および固体の水の粒子は、降水として知られています。これは、地球の大気中で非常に一般的な現象です。降水は常に雲から発生しますが、すべての雲が降水を形成するわけではありません。これは、ほとんどの雲に見られる水滴と氷の結晶が小さすぎて、地球の表面に落ちるほど重くないためです。地球に落下するのに必要な重さを持つのに十分な大きさの雨滴は、ほとんどの雲の中にある個々の水滴より数百万倍も大きい.
降水には、主に雨、雪、みぞれ、雹の 4 種類があります。雨と雪は、最も一般的な種類の降水です。みぞれと雹はそれほど一般的ではありません。
| 雨 | 空の雲から落ちる0.5以上の液体の水滴は雨と呼ばれます。雨は、多くの場合、にわか雨と霧雨の 2 つの主な形態のいずれかになります。
小さな雲の粒子が衝突して結合し、より大きな水滴を作り出します。このプロセスが続くと、しずくはどんどん大きくなり、空中に浮遊するには重くなりすぎます。その結果、重力がそれらを地球に引き下げます。このように雨粒が落ちます。雨滴は上空で氷の結晶や雪として落下し始めますが、暖かい空気を通って地面を下っていくときに溶けます。 |
| みぞれ | みぞれは、雨が非常に冷たい空気の層を通り抜けるときに形成されます。空気が十分に冷たい場合、雨は空気中で凍りつき、氷になります。みぞれは、小さな半透明の氷の塊で構成されているため、アイス ペレットとも呼ばれます。 |
| 雹 | 雹は、大規模な雷雨から降る大きくて不規則な氷の塊です。固体降水です。積乱雲に雹が降る。雷雨があればどのような天候でも形成されるみぞれとは対照的に、雹は主に冬または寒い天候で発生します。雹は大部分が水の氷でできており、直径は 0.2 インチ (5 mm) から 6 インチ (15 cm) です。それらは作物に非常にダメージを与えます。 |
| 雪 | 雪は、気温が非常に低く、水蒸気が直接固体に変わるときに形成されます。雨が降るたびに発生します。しかし、雪は地表に到達する前に溶けてしまうことがよくあります。通常、高くて薄くて弱い巻雲と一緒に見られます。雪は単一の氷の結晶として降ることがあります。多くの場合、結晶が結合してより大きな雪片を形成します。雪片は氷点下の温度で発生します。 |
気団
気団は、比較的安定した温度と水分量を持つ非常に大量の空気です。通常、気団は数十万から数百万平方マイルの範囲をカバーしています。
気団は、空気の塊が一貫した表面の特徴を持つ領域の上に静止するときに形成されます。これらは、気団が発生する軽い表面風を伴う平らで均一な表面構成を持つ単純な地理的領域であるソース領域と呼ばれます。たとえば、砂漠、平野、および海洋は通常、地形の変化が比較的少ない非常に広い地域をカバーしています。これらはソース地域です。これらのエリアは、強風がない安定した雰囲気を提供します。このような地域では、山、陸地と水域の交差点、またはその他の地表の特徴によって分断されることなく、大量の空気が蓄積する可能性があります。
気団がその発生源領域に留まる時間が長いほど、下の表面の特性を獲得する可能性が高くなります。
発生源地域に応じて分類される 4 つの一般的な気団があります。
| 極緯度 P | 南北60度の極方向に位置 |
| 熱帯緯度 T | 赤道から約25度以内に位置する |
| コンチネンタル c | 広大な陸地に位置 – 乾燥 |
| マリンメートル | 海の上にある – 湿っている |
次に、上記の組み合わせを作成して、さまざまなタイプの気団を説明できます。
寒気団 – 米国の寒い冬の天候のほとんどは、次の 3 つの極気団からもたらされます。
暖気団 – 4 つの暖気団が米国の天候に影響を与えます。
マップでは、気象学者は 2 文字の記号を使用してさまざまな気団を表します。最初の文字は気団の水分含有量を示します。 2 番目の文字はその温度を示します。
気団は、数日から数か月という比較的長い期間にわたって天候を制御できます。ほとんどの天候は、前線と呼ばれる境界でこれらの気団の周辺に沿って発生します。
正面
温度と湿度の異なる2つの気団がぶつかる境界を前線と呼びます。気団が出会うと、密度の低い気団が密度の高い気団の上に上昇します。暖かい空気は冷たい空気よりも密度が低くなります。したがって、暖かい気団は通常、寒気団の上に上昇します。
前線には主に次の 4 種類があります。
| 寒冷前線 | 寒冷前線は、寒気団が暖気団の下を移動するときに形成されます。冷たい空気は暖かい空気の塊を押し上げます。寒気団が暖気団に取って代わりました。寒冷前線は急速に移動し、大雨をもたらす可能性があります。寒冷前線が通過すると、通常はより涼しくなります。これは、寒冷前線の背後に、寒くて乾燥した気団が入ってくるためです。 |
| 温暖前線 | 温暖前線は、その地域から離れようとしている寒気団の上に暖かい気団が移動するときに形成されます。冷たい空気が移動すると、暖かい空気が冷たい空気に置き換わります。温暖な前線は小雨をもたらす可能性があります。その後、晴れた暖かい天気が続きます。 |
| 閉塞前線 | 閉塞前線は、暖気団が 2 つの寒気団の間に閉じ込められるときに形成されます。冷たい空気の塊が一緒に動き、暖かい空気を邪魔にならないように押し出します。閉塞前線は気温を下げ、大量の雨と雪をもたらします。 |
| ステーショナリー フロント | 静止前線は、寒気団と暖気団が互いに接近するときに形成されます。どちらの気団も、相手を押しのけるのに十分なエネルギーを持っていません。したがって、2つの気団は同じ場所に留まります。前線が停滞しているため、曇ったり雨が降ったりする日が多くなります。 |
空気は圧力を生み出します。しかし、気圧はどこでも同じというわけではありません。気圧の異なる地域では、天候が変化する可能性があります。これらの領域は、周囲よりも気圧が低いか高い可能性があります。
| サイクロン | アンチサイクロン |
| サイクロンは、低気圧の中心の周りを回転する風のシステムです。サイクロンは一般に低気圧として知られています。これらは通常、雨、雲、その他の悪天候の指標です。サイクロンの風は、北半球では反時計回り、南半球では時計回りに吹きます。 | 高気圧は、高気圧の中心の周りを回転する風のシステムです。アンチサイクロンは一般に高値として知られています。一般に、それらは晴天の予測因子です。高気圧の風は、北半球では時計回りに、南半球では反時計回りに吹きます。 |
垂直方向の空気の動きは、低気圧と高気圧の両方に関連しています。サイクロンでは、地面に近い空気が、圧力が最も低いサイクロンの中心に向かって内側に押し込まれます。その後、上向きに上昇し始め、その過程で膨張と冷却が行われます。この冷却により、上昇する空気の湿度が上昇し、サイクロン内に曇りと高湿度が生じます。高気圧では、状況が逆転します。高気圧の中心にある空気は、そこで発生する高圧から押し出されます。その空気は、より高い高度からの空気の下向きのドラフトによって中央で置き換えられます。この空気が下に移動すると、圧縮されて暖められます。この温暖化により、下降する空気の湿度が低下し、その結果、高気圧の雲が少なくなり、湿度が低くなります。
雷雨とは、強風、大雨、稲妻、雷を伴った激しい嵐です。それは積乱雲によって生成され、通常は突風、大雨、時には雹を発生させます。雷雨が形成されるために必要な基本的な条件は、湿気、不安定な空気、揚力です。冷たい空気が暖かい空気の上にあると、大気は不安定になります。暖かい空気は上昇し、冷たい空気と混ざり合って冷やされます。暖かい空気が露点に達すると、水蒸気が凝縮して積雲を形成します。暖かい空気が上昇し続けると、雲は暗い積乱雲になる可能性があります。雷雨は一年中いつでも発生する可能性があります。しかし、それらは春と夏の数ヶ月間、そして午後と夕方の時間帯に発生する可能性が最も高いです.
稲妻は、雷雨によって生成される明るい閃光です。すべての雷雨は稲妻を発生させ、非常に危険です。雲が大きくなるにつれて、その一部に電荷が発生し始めます。雲の上部はプラスに帯電する傾向があります。下部はマイナスに帯電しやすい。電荷が十分に大きくなると、ある領域から別の領域に電気が流れます。雲と地面の間に電気が流れることもあります。これらの電流は雷です。雷の音が聞こえたら、落雷の危険があります。
落雷は、木、山、人など、地面から立っているものなら何でも直撃する可能性が最も高いです。
竜巻が発生する雷雨は 1% 未満です。竜巻は、地面に触れると非常に速く回転する激しい風の柱です。地面に触れる前に急速に回転する空気の柱は、漏斗雲と呼ばれます。それらは雷雨の底から地面まで伸び、時速 300 マイルまでの風が吹くことがあります。竜巻はハリケーンよりも小さく、海ではなく陸上で発生します。彼らは大きな雷雨からエネルギーを得ます。水上で発生する竜巻をウォータースパウトと呼びます。竜巻の中心の空気は低圧です。低気圧の領域が地面に触れると、地面からの物質が竜巻に吸い上げられる可能性があります。
暖かい熱帯の海の上に形成される低気圧は、熱帯低気圧と呼ばれます。熱帯低気圧または熱帯低気圧とも呼ばれます。
大西洋または隣接する海域で発生する熱帯低気圧は、激しさを大幅に増加させ、ハリケーンとして知られています。西太平洋とその周辺海域では、ハリケーンは台風として知られています。ハリケーンとして分類されるためには、熱帯低気圧は時速 74 マイル以上の風を発生させなければなりません。ほとんどのハリケーンは、北緯 5 度から北緯 20 度の間、または南緯 5 度から南緯 20 度の間で形成されます。それらは、これらの緯度に見られる暖かい熱帯の海の上に形成されます。高緯度では、水が冷たすぎてハリケーンが発生しません。
地球の自転は、地球上の自由に動く物体に興味深い現象を引き起こします。北半球の天体は右に偏向し、南半球の天体は左に偏向します。したがって、コリオリ効果は、風を強制的に右または左に移動させようとします。ハリケーンは、熱帯の海域を移動する一連の雷雨として始まります。 2 つの異なる方向に移動する風が出会い、嵐を回転させます。コリオリ効果により、ハリケーンは北半球では反時計回り、南半球では時計回りに回転します。
ハリケーンは太陽エネルギーを動力源としています。太陽のエネルギーは海水を蒸発させます。水蒸気が空気中を上昇すると、冷えて凝縮します。
ハリケーンの中心にあるのは目です。目は、気圧が低く風が弱い、暖かく比較的穏やかな空気の中心です。目には上昇気流と下降気流があります。上昇気流とは上昇気流です。下降気流とは、沈み込む空気の流れです。
目の周りには、アイウォールと呼ばれる積乱雲の集まりがあります。これらの雲は大雨と強風をもたらします。風は最大時速 300 km になることがあります。アイウォールはハリケーンの最も強い部分です。目の壁の外側には、レイン バンドと呼ばれる螺旋状の雲の帯があります。これらのバンドはまた、大雨と強風を引き起こします。彼らはハリケーンの中心を一周します。
ハリケーンは、暖かい海水の上にある限り、成長を続けます。ハリケーンが冷たい海や陸の上を移動すると、嵐はエネルギーを失います。これが、大陸の真ん中でハリケーンが一般的ではない理由です。嵐は、陸地を移動するとすぐにエネルギーを失います。ハリケーンは、海から強風、大雨、洪水、高潮をもたらし、ひどい荒廃を引き起こす可能性があります。
今後数日間の気象条件の予測は、天気予報として知られています。気象学者は、大気の状態に関する情報を使用して天気予報を行います。彼らは気象条件を測定するために多種多様な機器を使用しています。
天気図にはさまざまな種類があります。
