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寒冷前線は、地表レベルの冷たい空気の塊の先端で、暖かい空気の塊と置き換わり、顕著な地表低気圧の谷間内にある。これは、温帯低気圧の背後（北半球では西、南半球では東）で、その冷たい空気の移流パターンの先端（低気圧の乾燥した「コンベア ベルト」の流れとして知られる）で形成されることが多い。境界を越える温度差は、一方から他方まで 30 °C（54 °F）を超えることがある。十分な水分があれば、境界に沿って雨が降ることがある。境界に沿って著しい不安定性がある場合は、前線に沿って細い雷雨の線が形成されることがある。不安定性が弱い場合は、 [説明が必要]広い雨の盾が前線の背後に入り込み、雨の蒸発冷却によって前線全体の温度差が大きくなることがある。寒冷前線は、秋と春の移行期に強くなり、夏に最も弱くなる。
寒冷前線の発達
寒冷前線は、比較的冷たい空気の塊が暖かい空気のある場所に移動するときに発生します。乾燥した冷たい空気は、地表の暖かく湿った空気の下に急勾配の境界を形成し、その空気を持ち上げます。これにより、垂直方向に強く発達した雲が形成されることが多く、十分な水分がある場合は、にわか雨や雷雨の列として現れることがあります。[1]天気図では、寒冷前線の表面位置は、移動方向を指す青い三角形/スパイク（ピップ）の線でマークされています。寒冷前線の位置は、温度低下の前縁にあり、等温線解析では等温線勾配の前縁として表示され、通常は鋭い地表の谷間内にあります。[2]寒冷前線は温暖前線よりも速く移動し、天候をより急激に変化させることができます。冷気は温気よりも密度が高いため、境界の前の暖かい空気を急速に置き換えます。[3]
北半球では、寒冷前線は通常、南西から北西への時計回りの風向きの変化（方向転換とも呼ばれる）を引き起こし、南半球では北西から南西への風向きの変化（反時計回り、逆方向転換）を引き起こします。寒冷前線の接近に伴い、大気圧は着実に低下します。前線が通過すると、気圧は急激に上昇し、その後安定します。通常、寒冷前線には以下の特徴があります。[4] [1]
*十分な水分がある場合。
雲
寒冷前線が非常に不安定な場合、雷雨を引き起こす積乱雲が前線に沿って形成されるのが一般的です。金 床巻雲は、雷雨の風下でかなりの距離広がることがあります。[6]寒冷前線に関連する他の雲の種類は、気団の安定性や風のシアなどの大気の状態によって異なります。[7]前線が近づくと、寒冷前線によって押しのけられた暖かい気団がほぼ安定している場合は、中層雲が高層雲と低層の層積雲に変わり、断続的に弱い降水が起こります。気団の不安定性が大きい場合は、にわか雨や雷雨を伴う垂直に発達した積雲または積乱雲が前線に沿って形成されます。
寒冷前線が通過した後、その背後に高気圧が形成されるため空は通常晴れますが、前線の後ろの気団が水分源によって湿ったままであれば、積雲や層積雲が長い帯状に残ることがあり、これを雲列と呼びます。[8]晴天の中に積雲や巻雲が少量で変化しない場合は、気圧が比較的高いままである限り、晴天が続くことを示しています。
降水量
寒冷前線は、通常、前線の先端に沿って狭い帯状の降水をもたらします。これらの帯状の降水は、しばしば非常に強く、 [9]激しい雷雨、ひょう嵐、[10] 、スコール、[5]および/または竜巻をもたらすことがあります。春には、これらの寒冷前線は非常に強くなり、気圧勾配が通常よりも高い場合に強風をもたらすことがあります。冬の間は、寒冷前線が降水量のほとんどない、またはまったくない地域を通過することがあります。寒冷前線の背後には、より広い帯状の降水帯が発生する可能性があり、これは層状の降水量が多く、対流性の降水量が少ない傾向があります。[11] これらの暴風雨は、時には洪水をもたらし、暴風雨の方向が強く、子午線方向の流れのパターン（西から東への動きよりも極から赤道への動きが強い）に組み込まれている場合は、非常にゆっくりと移動します。冬には、寒冷前線が寒気をもたらし、時には雪を降らせることがあります。温帯の緯度では、春や夏に雨とともに雹が降ることがあります。寒冷前線が以前に山岳障壁を越えて移動していた場合など、水分が十分でない場合は、雲が立たずに寒冷前線が通過することがあります。
前頭循環
前線形成とは、前線の温度勾配を生成または急勾配にするプロセスです。このプロセス中、大気はバランスを回復しようと反応し、その結果、前線に沿って円運動が生じます。空気は寒冷前線に沿って上昇し、前線境界の後ろで下降します。これが、雲や降水の原因となる前線に沿った実際の上昇運動の力です。
前線形成中に温度勾配が急になると、熱風のバランスが崩れる。バランスを保つために、上空の地衡風と下空の地衡風が調整され、発散/収束の領域が形成される。質量の連続性には、発散（気圧の低下）がある寒冷前線に沿った空気の垂直輸送が必要となる。この循環は一連のプロセスによって説明されるが、実際には同時に発生しており、前線に沿って熱的に直接循環として観察できる。前線周辺の循環の最終的な形状と傾斜に影響を与える要因はいくつかあり、最終的に雲と降水の種類と場所を決定する。[7] [12]
気温の変化
寒冷前線は冷たい空気塊の先端であるため、「寒冷前線」と呼ばれます。秋と春、そして真冬には気温の変化が激しくなります。寒冷前線に伴う気温の変化は、30 °C (54 °F) にもなります。寒冷前線が通過すると、通常、急速で強い突風が吹き、寒冷前線が通過していることを示します。地上気象観測では、これが発生すると FROPA と呼ばれる注釈がコード化されます。[13] 寒冷前線の影響は、数時間から数日続くことがあります。前線の後ろの空気は、前線が入れ替わる空気よりも冷たく、暖かい空気は上昇を余儀なくされるため、冷えます。冷たい空気は暖かい空気ほど水分を保持できないため、雲が形成され、雨や雪が降ることがあります。[4]
温帯低気圧の周囲の境界の特徴
寒冷前線は、発達中の温帯低気圧の後に冷たい気団が暖かい空気の領域に移動するときに形成されます。暖かい空気は境界に沿って冷たい気団と相互作用し、通常は降水をもたらします。寒冷前線は、多くの場合、温暖前線またはスコールラインに沿って発生します。非常に一般的には、寒冷前線の前方に暖かい前線がありますが、方向は垂直です。寒冷前線が温暖前線に追いつく領域では、閉塞前線が発生します。閉塞前線の上空には暖かい空気の領域があります。このような特徴が温帯低気圧の極方向に形成される場合、それはトロワル（TRough O f Warm Air a L oftの略）として知られています。[14] 寒冷前線が前線境界に沿って次の温帯低気圧の前で後退し始めると、温暖前線に再指定され、停滞すると停滞前線と呼ばれます。衛星画像で容易に識別できる、特に鋭いタイプの寒冷前線は、狭寒冷前線帯雨帯です。
参照
参考文献
- ^ ab Whiteman, C. David (2000).山岳気象学：基礎と応用. ニューヨーク：オックスフォード大学出版局. pp. 77–79. ISBN 978-0-19-803044-7. OCLC 428735924.
- ^ David Roth (2006-12-14). 「Unified Surface Analysis Manual」(PDF) . Hydrometeorological Prediction Center . 2012-01-09に閲覧。
- ^ ポール・M・マルコウスキー、イヴェット・P・リチャードソン（2011年9月20日）。中緯度のメソスケール気象学。ジョン・ワイリー・アンド・サンズ。120ページ。ISBN 978-1-119-96667-8. 2012年1月9日閲覧。
- ^ ab 「寒冷前線：暖かい空気から冷たい空気への遷移帯」ww2010.atmos.uiuc.edu . 2019年11月9日閲覧。
- ^ ab Donald, Ahrens, C. (2007).今日の気象学：天気、気候、環境への入門（第8版）。カリフォルニア州ベルモント：Thomson/Brooks/Cole。pp. 298–300。ISBN 978-0495011620. OCLC 66911677.
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ Lee M. Grenci、Jon M. Nese (2001)。『天気の世界：気象学の基礎：テキスト/実験室マニュアル（第3版）』。Kendall/Hunt Publishing Company。pp. 207–212。ISBN 978-0-7872-7716-1. OCLC 51160155.
- ^ ab ホルトン、ジェームズ R. (2004)。動的気象学入門。アカデミック プレス。p. 277。ISBN 978-0-12-354015-7。
- ^ Weston, KJ (1980). 「対流雲列の観測研究」Tellus . 32 (5): 433–438. Bibcode :1980Tell...32..433W. doi :10.1111/j.2153-3490.1980.tb00970.x.
- ^ 気象用語集 (2009)。前頭スコールライン。2007-08-17 にWayback Machineでアーカイブ。2008-12-24 に取得。
- ^ Schemm, S.; L. Nisi, A. Martinov; D. Leuenberg & O. Martius (2016). 「スイスにおける寒冷前線と雹の関連性について」.大気科学レター. 17 (5): 315–325. Bibcode :2016AtScL..17..315S. doi : 10.1002/asl.660 . hdl : 1956/12444 .
- ^ KA Browning および Robert J. Gurney (1999)。地球エネルギーと水循環。2008 年 12 月 26 日閲覧。
- ^ カールソン、トビー・N. (1991)。中緯度気象システム。ハーパーコリンズ・アカデミック。p. 435。ISBN 978-0-04-551115-0。
- ^ Nav Canada (2005年1月)。航空気象サービスガイド。36ページ。
- ^ セントルイス大学(2003-08-04). 「TROWAL とは何か? インターネット ウェイバック マシン経由」。2006-09-16 時点のオリジナルからアーカイブ。2006-11-02に取得。
外部リンク
- 寒冷前線: 暖かい空気から冷たい空気への遷移帯
- 気象前線
- 前線：気団間の境界
