爆発的サイクロジェネシス

爆発的低気圧発生（気象爆弾[ ^{1 ] [ 2 ] [ 3 ] 、}気象爆弾^{[ 4 ]}、爆発的発達^{[ 1 ]}、爆弾低気圧^{[ 5 ] [ 6 ]}、または爆弾発生^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}とも呼ばれる）は、温帯低気圧域の急速な発達である。爆発的低気圧発生と分類するために必要な気圧の変化は緯度に依存する。たとえば、緯度60°では、中心気圧が24時間以内に24ミリバール（0.71 inHg）以上低下すると爆発的低気圧発生となる^{[ 10 ] [ 11 ]} 。これは主に海洋性の冬の現象であるが^{[ 10 ] [ 12 ]}、大陸性気候でも発生する。^{[ 13 ] [ 14 ]}このプロセスは、熱帯低気圧の急速な発達に相当する温帯低気圧です。その発生過程は熱帯低気圧とは全く異なりますが、爆弾低気圧は、サファ・シンプソン・スケールの最初のカテゴリーと同じオーダーである時速74 ～ 95マイル (120 ～ 155 km/h)の風を発生させ、大雨をもたらすことがあります。爆弾低気圧のうち、これほど強いものになるのは少数ですが、弱いものでも大きな被害をもたらすことがあります。   

1940年代と1950年代、ベルゲン気象学校の気象学者たちは、海上で発生する嵐を、陸上ではめったに見られないほどの猛烈な勢いで発達することから、非公式に「爆弾」と呼び始めた。^{[ 15 ]}

1970年代までに、MITのフレッド・サンダース教授（1950年代のトー・ベルジュロンの研究に基づく）は、「爆発的低気圧発生」や「気象爆弾」といった用語を使用するようになり、1980年にMonthly Weather Reviewに掲載された記事でこの用語を一般的に使用しました。^{[ 5 ] [ 10 ]}この記事の中で、サンダースと彼の同僚のジョン・ギャクムは、「爆弾」を、24時間で少なくとも（24 sin φ / sin 60°） mbだけ深くなる温帯低気圧と定義しました。ここでφは緯度を表します。これは、ベルジュロンによって標準化された、北緯60度での低気圧の爆発的発達を24時間で24mb深くなると定義することに基づいています。^{[ 16 ]}サンダースとギャクムは、同等の強化は緯度に依存すると指摘した。極地では気圧が 28 mb/24 時間低下するが、緯度 25 度ではわずか 12 mb/24 時間である。これらの速度はすべて、サンダースとギャクムが「1 ベルジュロン」と呼んだものに該当する。^{[ 10 ] [ 13 ]}アメリカ気象学会の気象用語集で使用されているサンダースとギャクムの 1980 年の定義では、「爆弾低気圧」は「主に」海上の寒冷期の現象であるとされている。^{[ 10 ] [ 12 ]} 

米国海洋大気庁（NOAA）によると、2014年初頭の北大西洋では、ハリケーン級の風速に達した20件の風現象のうち14件が爆弾低気圧化、つまり爆弾低気圧を形成する過程を経た。 ^{[ 17 ]} NOAAは、爆弾低気圧化は「中緯度低気圧が急速に発達し、24時間で少なくとも24ミリバール低下したときに発生する」と述べている。^{[ 17 ]}

傾圧不安定性は、爆発的に発達するサイクロンのほとんどが発生する主なメカニズムの 1 つとして挙げられています。^{[ 18 ]}しかし、温帯低気圧の爆発的な発達における傾圧過程と非断熱過程の相対的な役割については、長い間議論が続いています (事例研究を引用)。^{[ 19 ]}その他の要因には以下が含まれます。^{[ 20 ]}

• 500hPa気圧の谷の位置関係と厚さのパターン。
• 地表低気圧の上流側と下流側の両方で発生する、対流圏 深部における前線形成過程。
• 大気と海洋の相互作用の影響。
• 潜熱放出。

領域と動き

世界で温帯爆発性低気圧が発生する最も活発な4つの地域は、北西太平洋、北大西洋、南西太平洋、南大西洋である。^{[ 21 ]}

北半球では、爆発的に発達するサイクロンの最大頻度は、大西洋のメキシコ湾流、西太平洋の黒潮、 ^{[ 10 ]}および東太平洋の内側または北側で見られます。南半球では、爆弾低気圧のほとんどは中緯度で発生し、南東に移動します。オーストラリア東海岸の東オーストラリア海流の上にある低気圧で見られ、これは温帯低気圧の発生と急速な発達における海気相互作用の重要性を示しています。^{[ 20 ] [ 22 ]}南米のラプラタ川の東でも同数の爆弾低気圧が観測されており、主に冬から春の季節の間に形成されます。^{[ 20 ] [ 23 ]}

南緯50度以南で爆発的に発達するサイクロンは、北半球の爆弾低気圧のほとんどが極方向へ移動するのとは対照的に、赤道方向へ移動することが多い。^{[ 20 ]} 1年間で、北半球では平均45個、南半球では26個のサイクロンが爆発的に発達し、そのほとんどはそれぞれの半球の冬期に発生する。南半球における爆弾低気圧の発生には、季節性はそれほど顕著ではない。^{[ 20 ]}

「爆弾低気圧」という用語は、ニュージーランドでは劇的または破壊的な気象現象を表すためによく使われます。ニュージーランド周辺では低気圧域の急速な発達はまれであるため、これらの現象が実際に爆発的な低気圧発生の事例となることはまれです。^{[ 24 ] [ 25 ]}この「爆弾」の使用は、より厳密に定義された気象用語との混同を招く可能性があります。日本では、爆弾低気圧（ばくだんてきゃつ）という用語は、気象学的な「爆弾」条件を満たす温帯低気圧を指すために、学術的にも一般的にも使用されています。^{[ 26 ] [ 27 ]}

「爆弾」という用語は、やや物議を醸すかもしれない。ヨーロッパの研究者たちが、それはかなり好戦的な用語だと抗議したとき、気象学での使用法を紹介した論文の共著者であるフレッド・サンダースは、「では、なぜ『前線』という用語を使うのですか？」と皮肉を言った。^{[ 28 ]}

• 低気圧発生、温帯低気圧
• 温帯低気圧の形成
• 北大西洋上空の顕著な非熱帯性気圧
• スーパーストーム

• 「気象爆弾とは何か？」 — BBC天気予報
• 北西太平洋の爆弾低気圧データ（日本語）
• ローレンツエネルギーサイクル - 気象と気候の関連性（MET 6155）