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気象現象

気象現象とは

地球で起こるほとんどの気象現象は、太陽の活動に起因している。
もしも太陽の活動が無くエネルギーの供給が無ければ、地球の熱は宇宙空間に放出され続けて次第に寒冷化していく。
この太陽活動によって供給される熱や光は、緯度や地面、季節やタイミングなどによって異なるため、大気等の乱れが発生する。雨や風などの主要な気象現象は、この大気の乱れによって発生すると考えられている。
気象学においてはこの乱れを気象擾乱と呼ばれて、「大気の定常状態からの乱れ」と定義している。

例えば、太陽放射(日照)など何らかの要因によってある場所が暖められたとする。すると地面や地面に近い大気が暖められ、体積が増えて上昇し、暖められた大気があった場所は気圧が下がる。これが典型的な擾乱である。気圧が下がると圧力勾配が生じて周囲から大気が集まり、その空気が同様に暖められて空気をどんどん押し上げていき、上昇気流をつくる。湿度の高い空気であれば、上昇によって膨張しながら温度が下がり、やがて露点温度を超えて雲を生じる。水蒸気が凝結する時に潜熱が放出されるので、その空気はさらに暖まって上昇を続ける。

擾乱を引き起こす要因は無数にあるため、カオス理論で定義されるように科学的に予測できないような効果をもたらし、連鎖を起こしたり周囲に影響を与えたりする。擾乱は自身の力で成長していく働きがある一方で、偏った状態から定常状態に戻ろうとする働きもあるため、最終的には乱れが元に戻ることになる。これら一連の過程で引き起こされる現象が気象である。

以上のように複雑な仕組みによって気象現象は発生するが、それぞれの現象の発生・経過・消滅はおおむね物理学における原則に従っている。この原則を基に気象現象の仕組みを解明する学問が気象学であり、それを科学的に予想するのが天気予報である。

ほとんどの気象現象は地表から(極付近では)約6km - (赤道付近では)11kmまでの対流圏内で起こる。対流圏内ではハドレー循環、フェレル循環、極循環の3つに代表される大規模な大気の循環が起こっている。しかし、より高い成層圏下層では非常に速い西風の循環があり、そのほかの大気圏内でも「気象」と呼べる現象がいくつもある。
陸上でも、海洋でも大きな気象の変化はそこに生息する様々な生物に大きな影響を与える。たとえば海洋に生息するシロナガスクジラは人類による乱獲もさることながら、気象変動によってもその個体数が減少していると推測する学者もいる。
かつて地球の寒冷化が起きた時には、恐竜が絶滅したとされる。

*台風
台風は、太平洋や南シナ海(赤道以北、東経180度以西100度以東)に存在する熱帯低気圧のうち、最大風速が34ノット(17.2m/s)以上のものを示す。同様の気象現象は世界各地にあり、それぞれの地方により呼び名が違う。
国際分類では、大西洋北部・太平洋北東部・太平洋北中部では、ハリケーン(Hurricane)と呼び、インド洋北部・インド洋南部・太平洋南部では、サイクロン(Cyclone)と呼ぶ。

*エルニーニョ・南方振動・ラニーニャ
大気では インドネシア付近と南太平洋東部で海面の気圧がシーソーのように連動して変化し(片方の気圧が平年より高いと、もう片方が低くなる傾向にある)、海洋では 赤道太平洋の海面水温や海流などが変動すること。
エルニーニョとは正反対で太平洋赤道域東部の海水温が低下することをラニーニャと呼ぶ。

*ダイポールモード現象
インド洋熱帯域において初夏から晩秋にかけて東部で海水温が低くなり、西部で海水温が高くなる大気海洋現象である。
太平洋のエルニーニョ現象に類似した現象であが、海水温の分布様式はエルニーニョ現象とは東西逆である。

*グリーンフラッシュ
太陽が完全に沈む直前、または昇った直後に緑の色の光が一瞬輝いたようにまたたく、たいへんに稀な大気光学現象。

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熱帯、亜熱帯の気象現象を紹介 南の島グアム・サイパン付近では熱帯低気圧が発生することが知られている。