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高層天気図と風
 
 「高層天気図」では、いろいろな高さの天気図が作られ、使われ方もさまざまであることをお話しました。今回は高層天気図と風の関係をお話しましょう。地図を見ると、川の流れは等高線をほぼ直角に横切るように流れています。地上天気図で、気圧の高い方から低い方に向かって等圧線に対してある角度で風が吹きますが(空気が流れる)、高層天気図ではどうなるのでしょう。もともと空気は気圧の高い方から低い方へと流れようとします。しかし、地表面との摩擦がほとんど無い高いところ、つまり高層天気図を作る高さになると、地球が自転していることにより、ほぼ等圧線(高層天気図では等高度線)に沿って空気が流れます。北半球では、高度の低い方が左になるようにして、等高度線に沿って空気が流れています、風が吹きます(図1)。

(図1)等圧線、等高度線と空気の流れ(風の吹き方)<北半球の場合>
 空気の流れる速さ、風の強さはどうなるのでしょう。急な斜面でボールは勢いよく転がります。地図で等高線の間隔が狭いところを流れる川では、流れが速くなっています。地上天気図も等圧線の間隔が狭いと、強い風が吹きます。高層天気図も同じで、等高度線間隔が狭いところでは、強い風が吹きます(図2)。

(図2)等高度線間隔と風速
 それぞれの観測所で観測された風は、高層天気図に矢羽根で風向と風速が表現されています。軸が風向を表し、それに付いている棒や旗が風速を表します。棒が1本だと10ノット、2本だと20ノット、三角の旗が1つで50ノット、2つで100ノットという具合です。半分の棒は5ノットを意味していて、これらの組み合わせで風速を表します。例えば(図3)右図で赤丸をつけた地点を見ると、軸が西南西から東北東に向かっていて、三角の旗が1つ、棒が4本、半分の棒が1本となっています。これは、西南西の風で95ノット、約43m/sの風が吹いていることを意味します。時速に直すと約155kmとなります。特急電車並みの早さで空気が流れている、風が吹いています。
 (図3)は去年(2005年)の8月8日(左)と12月13日(右)の500hPa天気図です。去年は夏が暑く、真冬の寒さが12月に入ったら急に訪れました。8月8日は東北南部より西で日中の最高気温が30℃以上の真夏日となりました。12月13日は冬型の気圧配置が強まり、関が原付近の雪でこの冬初めて東海道新幹線が遅れました。

2005年8月8日午前9時(日本時間)         2005年12月13日午前9時(日本時間)
(図3)500hPa高層天気図
(図3)の天気図には太い線や細い線(どちらも実線)がありますが、この線は気圧が500hPa となった高さを表しています。つまり等高度線です。点線は等温線です。等温線のことは考えず、等高度線と、風のデータだけに注目して両方の天気図を比べてください。日本付近の等高度線の間隔を見ると、12月13日の天気図は間隔が狭く、8月8日の天気図は間隔が広くなっています。風速を表す記号も、12月13日の天気図の方が三角の旗が付いていて、棒もたくさん付いています。一方、8月8日の天気図は、三角の旗は見ることができず、棒が付いていても1本と2本で、中には半分の棒だけのところもあります。12月13日の天気図のほうが、8月8日の天気図よりも日本付近の上空で強い風が吹いていることが分かります。共通していることは、軸の向きがほぼ等高度線に沿っていることです。
 上空の強い風は、地上で生活しているとあまりピンときません。しかし、旅客機の運行には影響があります。東西方向に飛行するような路線、例えば東京と九州を飛行する場合で、(図3)右の12月13日のように上空で強い西よりの風が吹いているときは、東京から九州に向かうときよりも、九州から東京に向かうときの方が、飛行時間が短くなります。日本からアメリカに向かう場合は上空の西寄りの風が強い所を飛ぶと、燃料代が節約できるそうです。

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