気象用語

エルニ−ニョ

今年の冬は、エルニ−ニョの影響で暖冬傾向と言われ、昨年１２月から今年２月までのデ−タによれば、全国１５０の気象官署のうち西日本の２３地点で、冬の平均気温の最高記録を更新。更に北海道を除く太平洋側の地方では多雨になったようです。
特に、西日本の１２月から１月の平均気温は、平年に比べ１．９℃も高く、１９年ぶりの高温とのことです。
さて、本題の「エルニ−ニョ」についてですが、平成１０年３月７日の日経新聞で次のような記事を見つけましたので紹介します。
　以下新聞記事の要約、引用です。
「最盛期１年前に海流異常」　　　　「エルニ−ニョ解明に糸口」 　　　　

南北米大陸などで今でも異常気象を引き起こしているエルニ−ニョ現象の引き金となったと考えられる海流の異常が最盛期の１年前の９６年１２月という早い段階で起きていたことが、海洋科学技術センタ−の分析で分かった。
異常はエルニニョが発達するペル−沖から１４，０００ｋｍも離れたパプアニュ−ギニア近海で起きていた。発生メカニズム解明の糸口になることが期待され、将来発生予測にも役立ちそうな成果だ。

「海洋センタ−引き金と推定　発生予測に期待」

見つかったのは強い東向きの海流。毎秒１５０ｃｍという過去の観測では見られなかった速さで、深さ百数十メ−トルまで強い流れがあった。この時期には人工衛星による観測で西から東に風が強く吹いていたことも分かっており風によって海流が生まれたとみられる。
エルニ−ニョは南米ペル−沖の海水温が平年に比べて０．５℃以上上昇する状態が半年から１年半程度続く。もともと太平洋の西側にある暖水塊が、何らかの原因で東側に移動するために起こる現象。現在のエルニ−ニョは昨年初夏頃から始まり１１，１２月に最盛期を迎え今は終息に向かっている。

定説では東から西に吹く貿易風が弱まることがエルニ−ニョ発生に関連するとされてきたが、今回の観測結果は貿易風と逆向きの風と海流が存在し影響を与えていることを示唆している。海洋センタ−はこの海流が引き金となり、西太平洋の暖水が何段階かのプロセスを経て最終的にペル−沖に達したとみており、今後詳しい解析を続ける。

エルニ−ニョ現象と異常気象については、熱帯域ではエルニ−ニョ現象に伴って気温が高くなる地域が多く、熱帯の大気大循環の変化によって下降流の強まるインドネシアなどの東南アジア、オ−ストラリア東部、ニュ−ギニア、インド、アフリカ南部では雨が少なく干ばつになる傾向がある。これとは逆に熱帯の太平洋中央部南米のエクアドル、ペル−沿岸部、アルゼンチン、ウルグアイでは大雨が発生する傾向がある。
日本では、暖冬、冷夏になりやすく、梅雨明けが平年より遅れる傾向がある。

エルニ−ニョの定説を覆すことになるかもしれない海洋センタ−の観測、研究の今後の推移が楽しみですね。

フェ−ン現象

フェ−ン現象は、ちょうど今頃の天気予報の解説によく登場する言葉です。発達している低気圧が日本海にあるとき、全国的に強い南よりの風が吹きます。日本海側の地方では空気が中央山脈を越えて下降するため、断熱圧縮を受けて気温が上がり乾燥します。これをフェ−ン現象と言います。
ここに聞き慣れない言葉が出ていました。断熱変化（圧縮）とは、外部との熱のやり取りをしないで、膨張や圧縮をすることです。すなわち、大気の現象は規模が大きいので、空気塊はまわりの空気と熱交換をせずに上昇、下降すると考えるのです。

このことを踏まえて、日本海にある低気圧に向かって南よりの風が吹く場合を考えてみると、空気は中央山脈によって強制上昇させられます。この時上昇するにつれ膨張します。気体が膨張するときは熱が必要ですが、この空気は外部から熱を受けずに膨張することから、自分の持つ熱を使うため、この上昇過程で空気の温度は下がります。
この上昇過程の途中で、気温が露点温度に達すると水蒸気が凝結して雲ができます。すなわち、上昇気流のあるところは天気が悪くなると言えます。 さて、上昇する空気はどれくらいの割合で気温が下がるのでしょう。露点温度に達する前と後ではその割合が違ってきます。露点温度に達するまでは、概ね１℃／１００ｍで「乾燥断熱減率」と言います。また、露点温度に達してからは、０．４℃〜０．７℃／１００ｍで「湿潤断熱減率」と言います。こちらはその時の気温や凝結する水蒸気の量によってかなり幅があります。

これとは逆に、空気が下降する場合には、１℃／１００ｍの割合で気温は上昇します。
飽和していた空気も下降することによって乾燥し始めます。下降気流のあるところでは雲が消え天気が良くなると言えます。

それでは簡単な例で、日本海側でどれくらい気温が上昇するのか以上の説明を踏まえて計算してみます。
条件（１）太平洋側での気温＝２０℃
　　（２）乾燥断熱減率＝１℃／１００ｍ
　　（３）湿潤断熱減率＝０．５℃／１００ｍ
　　（４）中央山脈の高度＝２０００ｍ
　　（５）便宜上、この空気は高度１０００ｍで露点温度に達するとします。

日本海側の気温の算出。
２０℃の空気が高度２０００ｍに達したときの気温は、露点温度に達するまでは、１℃ｘ１０００ｍ／１００ｍ＝１０℃と露点温度に達した後の０．５℃ｘ１０００ｍ／１００ｍ＝５℃の合計１５℃下がり、５℃となります。
次にこの空気は日本海側に下降していきます。この時、山頂で５℃だった気温は、１℃ｘ２０００ｍ／１００ｍ＝２０℃上昇し、２５℃となります。結果、日本海側の気温は太平洋側より５℃も高くなりました。
フェ−ン現象で日本海側の気温が上昇するのはこのような理由によるものです。
更に、中央山脈を越えてきた空気は乾燥していて日本海側の地方の大火事の要因ともなります。

大気が不安定とは？

最近の天気予報のなかで、「・・・・のため大気の状態が不安定になり・・・・」という言葉をしばしば耳にすることがありますね。大気が不安定とはどんなことなのでしょうか？
前のフェ−ン現象のなかで、上昇気流のあるところは天気が悪くなるという説明がありました。そうです、不安定な大気とは上昇し続ける空気塊なのです。いま、水の中に何か物体を入れたとしましょう、この物体の密度が水より小さければ浮かび上がり、大きければ沈みます。これと同じことが空気塊とまわりの空気の間で起こっているわけです。これを大気の安定度といいます。

大気の安定度（周囲の空気と上昇する空気塊の気温の比較）

  1. 不安定な状態−上昇する空気塊の気温は周囲の気温より高温なので更に上昇を続ける。
  2. 中立な状態−上昇する空気塊の気温は周囲の気温と同温なので上昇は途中で止まってしまいます。
  3. 安定な状態−上昇する空気塊の気温は周囲の気温より低温なのでまったく上昇しません。
同じ上昇する空気塊でも、湿った空気塊と乾燥した空気塊では気温の下がり方が違ってきます。すなわち、乾燥した空気は、乾燥断熱減率で気温は下がり、湿って飽和状態の空気は湿潤断熱減率で気温が下がります。（前述フェ−ン現象参照）
では、理解しやすいように具体的な数字を使って説明しましょう。但し、乾燥断熱減率は１℃、湿潤断熱減率は０．６℃とします。

空気の断熱変化
地上1,000m2,000m
乾いた空気１５℃５℃−５℃
湿った空気１５℃９℃３℃

表で明らかなように、湿った空気と乾いた空気では地上の温度は同じでも、上昇によって１０００ｍで４℃、２０００ｍで８℃もの気温の差ができてしまいます。湿った空気ほど上空での気温の下がり方が鈍く、まわりの空気より暖かくなる可能性が大きいと言えます。ということは「不安定な状態」になる可能性が高いと言うことができます。
低気圧が日本付近にあって南から暖かくて湿った空気が流れ込んでくる場合、天気予報で「低気圧に向かって南から暖かく、湿った空気が流れ込んで大気の状態が不安定になっていますので・・・・。」といった場合の不安定はこのことなのです。

次に、上昇気流はどんな場合に起きるのかを考えてみましょう。（新・天気予報の手引より引用）

  1. 収束性上昇気流−低気圧や気圧の谷に、まわりの気圧の高いところから空気が流れ込み、上昇気流になる。
  2. 対流性上昇気流−下層の空気が高温になりすぎたり、上層の空気が低温になりすぎたときに起きる。
  3. 地形性上昇気流−風が山などに吹き当たり、強制的な上昇流が起きる。
  4. 前線性上昇気流−温暖な空気と寒冷な空気が衝突し、寒冷な空気が温暖な空気の下に潜り込んだり（寒冷前線）温暖な空気が寒冷な空気の上にはい上がったり（温暖前線）して起きる。
実際には、上記の原因が組み合わさって上昇気流が発生しています。一概には言えませんが、日本海に低気圧があって南から暖湿な気流が吹き込んでいるとき、太平洋側の南斜面での降水量が多くなるのは上記の原因１．と３．により上昇流が強化されるからと考えられます。

怖い紫外線（ＵＶＢ）

地球を取り巻くオゾン層の破壊が北半球の高緯度地方で目立ち、日本国内でも札幌市上空のオゾンの量が過去２６年間で６．２％減ったことが、環境庁が１９日まとめた調査報告で分かった。オゾン層破壊の原因である特定フロンは９５年末に生産が全廃されたが、地球規模のオゾン層破壊は依然歯止めがかかっていないという。（１９９７年８月２０日付　日本経済新聞記事）

紫外線とは？
紫外線はＵＶ(Ultra Violet)と言われ、波長によってＵＶＡ、ＵＶＢ、ＵＶＣに分けられます。このうち地表に届くのはＵＶＢの一部とＵＶＡ領域の紫外線です。ＵＶＡはオゾンによる吸収をほとんど受けないため、地上に届く量はオゾン層の変化にほとんど影響を受けない。しかし、ＵＶＢはオゾン層の変化に大きく影響を受け、かつ生物に有害な紫外線であることからオゾン層の減少による地上への到達量が問題となります。オゾン全量の１０％減少＝＞紫外線到達量２０％増加＝＞悪性皮膚ガン発生率４０〜５０％増加と言われています。

紫外線の影響
（１）日焼け＝＞皮膚が赤くなる「日光性皮膚炎」とその後に黒褐色の「炎症後色素沈着」がありますが、これらは主としてＵＶＢによって引き起こされます。
（２）慢性皮膚障害＝＞長年にわたり紫外線を照射された皮膚は、慢性皮膚障害の状態になることがあります。この障害の程度は照射された紫外線の量に比例します。紫外線の蓄積はその人が生まれた時から始まります。
（３）その他人体以外への影響＝＞プラスチック製品や塗料の劣化。葉緑素破壊、光合成抑制による農作物の収穫減。（とくに、米、大豆、等の収穫量）

紫外線の量、強さ
地上に降り注ぐ紫外線は、お天気、その場所の環境、太陽の位置によって大きく左右されます。良く晴れている日は紫外線の量は多いのですが、曇りや雨の日でも紫外線は地上に降り注いでいます。波長の短い紫外線は、可視光線や赤外線に比べて、散乱して地上に到達する割合が大きいからです。
一日のうちで一番紫外線が強いのは、正午ころ、一年で見ると夏至のころです。この頃はまだ梅雨の時期で曇りや雨の日が多いのですが紫外線は最も強い時期です。ついつい油断しがちですが、梅雨の晴れ間には気を付けましょう。

オゾン層破壊と紫外線
冒頭に新聞記事で見るように、中緯度の地域でもオゾン層の破壊が進んでいることから、紫外線でも有害なＵＶＢが多くなり、皮膚ガンや白内障などの人体への影響が心配されます。
皮膚ガン＝＞強い紫外線を長時間浴びること（無理な日焼けをする）によって、遺伝子が突然変異を起こし、修復が不可能になって皮膚ガンの発生につながる。平均寿命が延びアウトドア指向も相まって紫外線を浴びる時間が長くなり次第に皮膚ガンの発生率も高くなると予想されている。
白内障など＝＞白内障は眼球の水晶体が白く濁る現象で、濁りの元はもともと水溶性の蛋白質が紫外線の影響で不溶性の蛋白質に変化したものだそうです。その他、強い日焼けは一時的に免疫機能を低下させることが分かっています。

最後に
日本においては、皮膚ガンの患者は大半が高齢者です。紫外線の影響は前にも書いたように長年に渡って蓄積していくものなのです。平均寿命が延びて高齢化社会になったことやアウトドアでの生活時間が増加していることから今後皮膚ガンの患者が増加すると見込まれます。
人間は１８歳までに一生のうちに浴びる紫外線のおよそ５０％を浴びてしまうと言われています。小さい頃からの注意が今必要となってきています。

（５）ときどき耳にする天気予報の用語

（１）天気予報で使われる言葉の定義（天気予報は１日３回、５時、１１時、１７時に発表されています。） （２）やっと今年初めての台風が７月９日午後３時に発生しました。気象庁が統計を取り始めた昭和２６年以降、最も遅い発生の台風一号となりました。
2000年6月から熱帯低気圧と台風の表現が変わりました。
こちらでどう変わったか確認して下さい。
台風の大きさと強さの分類

台風の大きさ
階級風速15m/s以上の半径
ごく小さい２００ｋｍ未満
小型２００〜３００ｋｍ未満
中型３００〜５００ｋｍ未満
大型５００〜８００ｋｍ未満
超大型８００ｋｍ以上

台風の強さ
階級最大風速
弱い１７〜２５ｍ/ｓ未満
なみの強さ２５〜３３ｍ/ｓ未満
強い３３〜４４ｍ/ｓ未満
非常に強い４４〜５４ｍ/ｓ未満
猛烈な５４ｍ/ｓ以上

（３）最近よく耳にした「真夏日」とは？

（４）天気予報の「朝のうち」って何時頃？ 天気予報で使われる時間を表す言葉はいろいろあります。
下の表の通りです、知ってましたか？？

天気予報で使われる時間を表す言葉
午前３時まで明け方朝のうち昼前昼過ぎ夕方宵のうち夜遅く
０時〜３時３時〜６時６時〜９時９時〜１２時１２時〜１５時１５時〜１８時１８時〜２１時２１時〜２４時

（６）爆弾低気圧

温帯低気圧の内爆発的に発達する低気圧の名称。主に冬期に発生し、日本付近（太平洋西端海域）と大西洋西端海域が主な発生地である。定義としては、緯度６０度を基準に取り、緯度φのところで中心気圧が２４時間に２４（sinφ/sin60）ｈＰａ以上降下した温帯低気圧を爆弾低気圧とする。
平成１１年３月２０日９時（日本時）に中国華北に解析されている低気圧（１０１６ｈＰａ）は、２４時間後の２１日９時（日本時）には１０１６ｈＰａ、４８時間後の２２日９時（日本時）には９９２ｈＰａと２２日９時までの２４時間に中心気圧が２４ｈＰａの下降が予想されています。
この低気圧は「お天気歳時記」で取り上げてみようと思います。

（７）台風と熱帯低気圧

「台風」といえば誰でも十分な注意を払いますが、「熱帯低気圧」ではどうでしょうか？
そんな油断、慢心、或いは知識の無さから、大きな事件・事故（自然災害とは言えない）になることもあります。
熱帯低気圧とは、
熱帯や亜熱帯の海洋上で発生する低気圧。
熱帯低気圧のうち特に発達したものは存在する地域によって呼び名が異なる。
１．ハリケ−ン＝北アメリカ周辺海域
２．サイクロン＝北インド洋
３．台風　　　＝北西太平洋
熱帯低気圧のなかで、最大風速が１７ｍ／ｓ（３４ｋｔ）以上になったものを台風と呼ぶ。
台風の大きさと強さは前述の「（５）ときどき耳にする天気予報の用語」を参照下さい。

熱帯低気圧は台風と同じ構造なのです。
熱帯低気圧に伴う雲は大部分が「積乱雲」で激しい雨を伴います。更に、雨の降り方も熱帯低気圧それ自身による雨のほかに、山岳などの斜面による強制上昇による雨などが重なり、より激しい雨が降ることも考えられます。

（８）対流不安定

大気の静的安定度の一種。大気の下層に相対湿度の高い空気があり、その上に乾いた空気層があり、この大気層全体が上昇気流によって持ち上げられたとする。
下層の空気はすぐに飽和に達し、それ以降は上昇するにつれ温度は湿潤断熱減率（１ｋｍにつき６Ｋ前後）で下降する。一方、上部の空気はなかなか飽和に達しないまま乾燥断熱減率（１ｋｍにつき９．８Ｋ）で気温は下降する。
その結果、大気の温度減率は増大する。こうして、大気層全体が上昇して飽和したとき温度減率が湿潤断熱減率より大きくて不安定になるような成層を対流不安定な成層という。
大気成層が対流不安定である条件は、相当温位が高度とともに減少していること。

（９）春一番

「立春から春分までの間に、広い範囲で初めて吹く、暖かく強い南よりの風」が春一番の定義です。
今年の場合は九州南部を除き、「春一番」は吹きませんでした。大陸からの寒気の南下が強かったからでしょうか。
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ﾍﾟｰｼﾞの作成者： Sadao Nakahara