寒気場

このトピックには10件の返信が含まれ、1人の参加者がいます。2 週間、 3 日前 とうり さんが最後の更新を行いました。

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  • #11052 返信

    吉之介

    皆さま、お久しぶりです。8月の試験に向けて勉強を始めております。吉之介です。
    基本的な質問ですが、「上層から下層にかけて寒気場な中、そこに暖湿気が流入するとどうなるのでしょうか?」
    いろいろ考えているのですが、わかりません。よろしくお願いいたします。

  • #11058 返信

    とうり

    吉之介様、このような場合、事象を考えることにしています。引用はしませんが、実例としてたとえば、2014年7月。 上空に寒気伴った気圧の谷があって、大気の成層状態が不安定。強い雨や雷が予想されます。事例では、太平洋高気圧の外縁部からの暖湿流、不安定な状態がより一層顕著となるでしょう。すなわち、短時間強雨や落雷、突風や竜巻。上空の気圧の谷の前面には暖湿流。このようなイメージを持ちますが、いかがでしょうか。そのようなときに、状態曲線では館野での寒気層が頼りになります。

  • #11064 返信

    ウルトラゾーン

    基本的なものほど、答えるのが難しいですね。(複雑なものも答えられないけどね)
    簡単な答えとしては、
    暖湿気は寒気に比べて密度が小さいので上昇(寒気は下降)し、凝結して雲を作り、やがて雨を降らせる(可能性がある)。
    ただし、寒気と暖湿気の気温差、暖湿気に含まれる水分量、寒気と暖湿気の水平方向における移動速度(風速)、上層にかけての寒気の分布、山岳などの地形、その他諸々の状況によって、できる雲の種類、雨・雪・雹などが降るかどうか、またその強さ、雷が発生するかどうか、などなど変わってくるので、一概にどうなるとは言えない。

    これでは合格点はもらえないかな?(^^;)

  • #11066 返信

    吉之介

    とうりさま、ウルトラゾーンさま
    ありがとうございます。
    上層から下層にかけて寒気場とは例えば上層が0℃
    下層も0℃とイメージした場合です。
    私が考えたのは、上層から下層が0℃な訳ですから絶対安定。安定層の中に暖湿ははいりこめず、物事はなにもおこらない。
    と、今日サウナで考えたのですがいかがなものでしょうか?

  • #11067 返信

    とうり

    吉之介様、もちろん、何も起きません。しかし、そのような「理想的な状況」は実際には大気の成層状態では起こりえない(?)のです。すなわち、それを成り立たせているのが熱力学第一法則です。そこでは、熱は仕事であり、熱エネルギーの一種ですので、そこに温度の変化が生じる(ここが本質)、すなわち、内部エネルギー(を生じることになり)が生じてはじめて、仕事、ここでは、たとえば、寒気と暖湿気の間で上昇気流が生じる(熱の移動などが生じる)。そのような法則が生じるように大気の流れが起こります。このように考えてはいかがですか。もちろん、ひとそれぞれに考え方がありますので、あくまでも個人の考えです。いろいろな方々に接してください。

  • #11073 返信

    ウルトラゾーン

    上層が0℃とは、かなりな高温ですね(^^;)
    ちなみに今気象庁のHPで高層天気図(朝9時)を見てみると、館野の気温は中層(500hPa)が-15.1℃、上層(300hPa)が-40.3℃です。

    寒気という場合には、上空に-36℃以下の寒気が入り~などと言う場合もありますが、
    大気の上下動について考える場合には、寒気や暖気というのは相対的に考える必要があると思います。
    よって、最初のご質問「上層から下層にかけて寒気場な中、そこに暖湿気が流入するとどうなるのでしょうか?」
    において、上層から下層にかけて安定な成層状態だと考えた場合でも、そこに暖湿気が流入した場合には、流入した高度以上の高さについては、下に暖気、上に寒気の状態になるため、大気の入れ替え&混合が起こるのではないでしょうか?

  • #11074 返信

    吉之介

    例がよろしくなかったと思います。
    更に例えばですが縦1.5m、横1.5mの冷蔵庫の中は常に0℃だったとした場合(3℃の方が良いかも)、冷蔵庫に湿り気を流入したらどうなるのだろうか?
    と言いかえます。
    やはり不安定となり水蒸気が発生するのでしょうか?
    たびたび、すみません。

  • #11076 返信

    とうり

    吉之介様、面白い問題です。これも熱力学第一法則。すなわち、温度があることはそれぞれの質量と比熱、温度変化から熱量が計算できます。このことから、内部エネルギー(温度変化に相当)が生じるので、仕事(熱の移動、熱移動)になります。これだけでは何にもなりません。気象学では、大気中において熱エネルギーが様々な相変化(たとえば、氷粒子など、降雨、降雪などをともなう)をもたらすことになります。このあたりのダイナミックスは面白いです。私も普段通りに休みに入り、ウロウロ。PCには登場できず、見るだけ。鞄には例の如く、一冊の気象予報士試験問題集をいれます。今年は、8月がきびしく、試験予定日の直前までウロウロ。何とかならないものでしょうか。

  • #11077 返信

    ウルトラゾーン

    全体が均一に3℃に保たれている冷蔵庫に湿り気を局所的に導入した場合でも、その湿り気の温度、含まれる水分量、導入する高さによって湿り気の挙動は変わってくると思います。
    例えば
    ・3℃程度の湿り気であれば、ほとんど上昇することなく拡散
    ・80℃くらいの飽和に近い湿り気であれば、冷蔵庫の底辺りに置いた場合は、上昇しながら即冷やされて飽和に達し凝結、冷蔵庫の上部に置いた場合は、上昇はしないが即冷やされて飽和に達し凝結
    といった塩梅です。

    簡単に考えると、どのような大気の状態であろうが、水平方向に(相対的に)寒気と暖気が存在する場合は、暖かい方が上昇し、冷たい方が下降する(風や地形などの影響は考えない場合)というだけの話しです。
    そして、上昇した空気が水分を含んでいれば、持ち上げ凝結高度に達すれば(すなわちその空気が飽和に達すれば)雲ができるし、上昇した空気が水分を含んでいなければ、どこまで上昇しても雲は発生しないということです。

    あと、私も悩むところなんですが、「水蒸気」という言葉を使う場合、定義としては、水が蒸発して気体となったもの=気体の水であり無色透明なのですが、一般に使われる場合は、ヤカンから噴き出す湯気や風呂場の湯気のような水蒸気が凝結した白い気体?=水滴の集まりを指す事もよくあります。
    私も、普段はあまり意識せずにどちらの意味でも使ってしまったりしてますが、試験では気を付けないといけないかもしれません。

  • #11081 返信

    吉之介

    とうりさま、ウルトラゾーンさま
    ご丁寧な説明ありがとうございます。「どのような大気の状態であろうが、水平方向に寒気と暖気が存在する場合は、暖かい方が上昇し、冷たい方が下降する」ということですね。
    これ以上深く考えずこの件は、上の説明で理解いたします。ありがとうございました。

  • #11119 返信

    とうり

    吉之介様、寒気場についてはそのあたりで。実技では、ご存知のように、温度場の解析に重要で、暖気場、等温線集中帯、寒気核、暖気核など、大気の成層状態に関連するものばかりで、鉛直方向での気温断率が大きくなることも重要な要素。果てしなく、実技と関連するので、もう瞬間的に解析能力を高めることに、私も日々試みています。新聞の天気図はとても参考になっています。

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