一般気象学『第２版』ｐ１９０の運動量輸送について

[わかやま]

わやかまといいます。今回初めて受験します。気象予報士試験を直前に控えた時期で申し訳ありません。
上記タイトルの内容についてですが、ｐ１９０の１４行目から始まる運動量の輸送について教えていただければと考えています。
２点お願いしたいと考えています。

１点目は
図７．２２の（a）の場合は輸送量がゼロになるのはイメージできるのですが、（b）の方はなぜ運動量が
低緯度に輸送されるのかがわかりません。

２点目は、波による高緯度向けの輸送量はρuvで表されるという部分です。なぜ輸送量の表記がρuvになる
のかわかりません。

もしよろしければ、どなたかよろしくお願いします。

[古久根 敦]

わかやまさん，こんばんは

#最近，出しゃばりすぎですね(^0^;)　皆さん，すいません(m_m)

1点目のご質問については，図解してみましたので，以下を参考にしていただけますか．

https://www.evernote.com/shard/s34/sh/6e7acb35-36fa-4bc7-bb51-9fdbaf7ed38d/ccc1a2f014c3c1da

2点目のご質問については，小倉先生はそうは言っていません，

「波による高緯度向けの輸送量はρuvを1波長について積算」と書かれています．1波長について積算して初めて波による高緯度向けの輸送量が決まります．

さて，東西方向の単位体積あたりの運動量はρuです．輸送量というのは，単位時間・単位面積あたりにどれだけ運ばれているかということであり，今は，東西方向の運動量が南北に輸送されることを考えています．ρuという奴（物体みたいに考えて）がどんどん南北方向に放り投げられている，とイメージしてください．

南北方向と直角の向きの単位面積Sを考えて，ある特定の場所だけにおいて，その場所に単位時間⊿tに運ばれてくる東西方向の運動量はρu × v × ⊿t × S です．その特定の場所での輸送量としては，⊿t × Sで割って，ρuvになります．

これをすべての傾圧不安定波の場所で足し算していけばいいのですが，どれだけの波長があるかはわかりませんから，1波長分だけの運動量輸送を考えましょう，ならば1波長だけを足し算すればいいよね，という感じで進みます．

最後に，，，一般気象学で，メインの文章よりもフォントサイズが小さい記述は，【問題】を除き，かなり高度なことが書かれています．断言は決してできないものの，気象予報士試験で出題されることがあったら，私なら怒ります(^0^;)　小倉先生の総観気象学入門レベル（予報士試験レベルをはるかに超える）の高度な知識がないと，行間を埋められないくらいに細かくて難解な理論が背景にあるので，完璧に理解しようというのは難しいと思います(^0^;)

[北上大]

古久根さん、丁寧な解説ありがとうございます。

出しゃばりすぎなんてことはありません。
むしろ、難しい質問に対しては古久根さんに回答して欲しいという期待感さえ生じています。

また、今回のように基礎に立ち返ると本当は難しいテーマを、分かりやすく解説するのは、誰にでも出来ることではありませんので、古久根さんへの期待がますます高まっています。

お忙しい中恐縮ですが、時間の取れる範囲で結構ですので、今後も積極的な書き込みをお願いします。

[わかやま]

古久根さん、大変ありがとうございます。

これらの質問は、第42回試験(一般知識)の問8から生じたものでした。

前半の熱輸送の部分は一般気象学p.189の解説で納得できたのですが、後半の運動量輸送の部分は
納得できず、読み返してみたものの、よく理解できませんでした。
このまま覚えてしまおうとも思ったのですが、きちんと理解をしておきたいと思い、質問させていただきました。
まだ、浅いレベルですが、2つの質問について理解できたと思います。
流体力学をはじめ、気象の勉強の奥深さには日々感心させられております。
少しずつですが、本質にせまれるように精進していきたいです。
まずは、試験突破を目指します。本当に丁寧な解説をありがとうございました。

[投稿者]

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