高気圧

高気圧は、中心の高気圧領域の周りの大規模な風の循環として定義される気象 現象であり、上空から見て北半球では時計回り、南半球では反時計回りです（サイクロンとは逆）。^[1]地表ベースの高気圧の影響には、空が晴れることや、空気が冷たく乾燥することなどがあります。 また、高気圧の領域内では夜間に 霧が発生することもあります。

亜熱帯高気圧などの中層対流圏システムは、熱帯低気圧をその周辺で逸らし、中心付近の自由対流を妨げる温度逆転を引き起こし、その基底の下に地表ベースの煙霧を蓄積します。上空の高気圧は、熱帯低気圧などの暖気低気圧内で、極高気圧などの上層低気圧の裏側から冷たい空気が下降するため、または亜熱帯高気圧などの大規模な下降により発生することがあります。高気圧の発達は、その大きさ、強度、湿潤対流の範囲、およびコリオリの力などの変数に依存します。^[2]

フランシス・ゴルトン卿は1860 年代に初めて高気圧を発見しました。高気圧システムは別名、高気圧とも呼ばれます。その循環は、カムソールと呼ばれることもあります。亜熱帯高圧帯は、ハドレー循環の下降部分の下に形成されます。熱帯低気圧は中心核が暖かいため、上層の高圧領域が熱帯低気圧の上にあります。

地表高気圧は、気象が発生する大気層である対流圏の下降運動によって形成される。対流圏上層の総観気流パターン内で好ましい領域は、気圧の谷の西側下である。天気図では、これらの領域は、合流点としても知られる収束風（等気圧線）、または対流圏のほぼ中間にある500 hPaの気圧面付近にある非発散レベルの近くまたはその上にある収束高度線を示す。^{[3] [4]}これらの高気圧は高度とともに弱まるため、低温である。

赤道付近の地球の加熱により、モンスーントラフまたは熱帯収束帯に沿って上昇運動と対流が発生します。赤道付近のトラフでの発散により、空気が上昇し、赤道から離れて上空の両極に向かって移動します。空気が中緯度に向かって移動すると、冷えて下降し、両半球の緯度30度付近で沈降します。ハドレーセルと呼ばれるこの循環が亜熱帯の尾根を形成します。^[5] 世界の砂漠の多くは、これらの気候学的高圧領域によって生じています。^[6] これらの高気圧は高度とともに強くなるため、暖核尾根として知られています。

熱帯低気圧などの暖核低気圧では、雲の形成によって生じた潜熱が上空に放出されて気温が上昇し、その結果、大気層が厚くなって上空の高気圧が増加し、高気圧の流出が排出されるときに、上空の高気圧の発達が起こります。

自転がない場合、風は気圧の高いところから低いところへ吹く傾向があります。^[7] 高圧系と低圧系の圧力差（圧力勾配）が大きいほど、風は強くなります。地球の自転によって生じるコリオリの力により、高圧系内の風は北半球では時計回り（風が外側に動き、高圧の中心から右に逸れるため）に循環し、南半球では反時計回り（風が外側に動き、高圧の中心から左に逸れるため）に循環します。陸地との摩擦により高圧系から流出する風が遅くなり、中心からより外側（より地衡風）に風が流れるようになります。 ^[8]

高気圧は、地表の風が弱く、対流圏の上層部から空気が下降する現象と関係していることが多い。下降は一般に、断熱（圧縮）加熱によって気団を温める。 ^[9] そのため、高気圧は晴天をもたらすのが一般的である。^[10] 日中は太陽光を反射する雲がないため、太陽放射と熱の入射量が多くなり、地表付近の気温が急上昇する。夜間は雲がないことで、外向きの長波放射（地表からの熱エネルギー）が遮られず、熱が逃げて、季節を問わず日中の最低気温が低くなる。地表の風が弱くなると、高気圧の真下で発生する下降によって、高気圧下の都市部に粒子が蓄積し、広範囲にわたる煙霧が発生することがある。^[11] 地表レベルの相対湿度が夜間に 100 パーセント近くまで上昇すると、霧が発生することがある。^[12]

大陸性北極気団が低緯度に移動すると、強力だが垂直方向に浅い高気圧が発生する。これらの高気圧は気圧に影響を与える。^[13] 地表レベルでの急激な温度逆転により、層積雲または層雲が持続的に発生する領域が発生する可能性があり、これは俗に高気圧性の暗黒として知られている。高気圧によってもたらされる天候の種類は、高気圧の発生源によって異なる。例えば、アゾレス諸島高気圧の延長線は、暖かい海上を移動する際に水分を吸収するため、冬季に高気圧性の暗黒をもたらす可能性がある。北に発生して南に移動する高気圧は、基底部で冷却される（温められるのではなく）ため、雲の形成を防ぐのに役立つため、晴天をもたらすことが多い。

北極の空気が凍っていない海洋上を移動すると、その気団は暖かい海上で大きく変化し、海洋気団の性質を帯び、高気圧の強さを弱める。^[14] 極端に冷たい空気が比較的暖かい海洋上を移動すると、極低気圧が発生することがある。^[15] しかし、熱帯から極方向に移動する暖かく湿った（または海洋熱帯）気団は、北極の気団よりも変化が遅い。^[16]

中層（高度）の尾根の周りの循環と、その中心での空気の沈降は、熱帯低気圧をその周辺に誘導する働きをする。このタイプのシステム内の沈降により、自由対流を阻害するキャップが形成され、その結果、下層対流圏と中層対流圏の混合が阻害される。これにより、中心付近での雷雨やそ​​の他の低気圧の気象活動が制限され、オゾンなどの低レベルの汚染物質がもやとしてその基底に閉じ込められる。これは、ロサンゼルス、カリフォルニア、メキシコシティなどの大都市では夏季に重大な問題となる。

上層（高度）高気圧の存在により上層の発散が起こり、それが地表の収束につながります。中層の尾根がない場合、下層大気が湿っていると自由対流が発生し、にわか雨や雷雨が発生します。対流性の熱帯低気圧と上層高気圧の間に正のフィードバックループが発生するため、2つのシステムが強化されます。このループは、海水温が26.5°C（79.7°F）以下に下がると停止し、^[17]雷雨の活動が減少し、上層高気圧システムが弱まります。

北西太平洋の亜熱帯高気圧が他の地域よりも強い場合、アジアでは雨の多いモンスーンシーズンとなる。^[18] 亜熱帯高気圧の位置は、北方のモンスーンの湿気と雷雨が米国にどれだけ広がるかと関係している。通常、北米を横切る亜熱帯高気圧は、7月から9月にかけて南西部の砂漠地帯でモンスーン状態が始まるほど北へ移動する。 ^{[19]亜熱帯高気圧が}フォーコーナーズ に向かって通常よりも北にある場合、ニューメキシコモンスーンの雷雨はアリゾナ州とニューメキシコ州まで北上することがある。南で抑制されると、南西部の砂漠地帯全体で大気が乾燥し、モンスーン体制が崩れる。^[20]

天気図では、高気圧中心は英語のHの文字で表され、^{[21]最高気圧の}等圧線内にあります。一定気圧の上層図では、高気圧は最高高度線の等高線内にあります。^[22]

木星には、地球外高気圧嵐の例が2つある。大赤斑と、最近形成された楕円BAである。これらは、水がエネルギー源となっている地球上の典型的な高気圧嵐とは異なり、小さな嵐が合体することでエネルギーを発生させている^{[23] 。別の説では、}土星のアンの斑点や海王星の大暗斑などの嵐の場合と同様に、温かいガスが冷たい空気の柱の中で上昇して渦を形成するという。金星の極付近でも高気圧が検出されている。^{[24] [25]}

• 熱帯収束帯の写真 - NASA ゴダード宇宙飛行センター