トラフ（気象学）

谷とは、低気圧域として定義される閉じた等圧線のない、比較的気圧の低い細長い領域です。低気圧は圧力面の高さが低いことを意味するため、谷と尾根は地形図上の特徴と同じ意味で使用されます。

気圧の谷は地表にある場合もあれば、高度の高いところにある場合もあります。地表近くの気圧の谷は、雲、にわか雨、風向の変化を伴う気象前線を示すこともあります。ジェット気流の上層の気圧の谷(図参照)は、サイクロン状の渦の糸を反映しています。その動きによって上層の風の発散が誘発され、気圧の谷の前方 (下流) の空気が持ち上げられて冷却され、その場所で曇りや雨の状態が生まれます。

前線とは異なり、地上の天気図では、気圧の谷を表す世界共通の記号はありません。国や地域によっては、天気図に谷を線で示しています。米国では、谷は破線または太線で示されます。英国、香港^[1]、フィジー^{[2]では、低気圧の中心[3]}から、または2つの低気圧の中心の間から伸びた太線で表されます。 ^[4]マカオ^[5]とオーストラリア^[6]では、破線です。マークされていない場合でも、低気圧の中心から等圧線の延長として谷が識別されることがあります。

気圧の谷は、気圧の低い細長い領域です。気圧は風と密接に関係しているため、気圧の谷を横切ると風向が変わることがよくあります。

中緯度に気圧の谷が形成されると、通常、その谷の両側にある一定の距離に温度差が生じ、その谷はいつか気象前線になることがあります。しかし、このような気象前線は、熱帯または亜熱帯の気圧の谷 (熱帯波など) よりも対流が弱いのが普通です。逆に、崩壊した前線系が気圧の谷に退化することもあります。

時には、2 つの高気圧の中心の間の領域が、地表で風向きの変化が検知されると、谷のような特徴を帯びることもあります。風向きの変化がない場合、その領域は、2 つの山頂の間の 地理的な鞍部に似た「コル」と呼ばれます。

谷は大気中の空気の動きによって生じます。地面近くで上昇気流が発生し、高度で発散が発生する領域では、質量が失われます。この地点では圧力が低くなります。

大気の上層部では、前線傾圧帯と呼ばれる細い帯に沿って冷たい空気の塊と熱い空気の塊が出会うときにこれが発生します。次に、冷たい空気を赤道に向かって、熱い空気を両極に向かって急降下させるジェット気流が生成され、循環にロスビー波と呼ばれるさざ波が発生します。^[7]これらの起伏により、高度の窪みと山が形成されます。一般に、絶対渦度移流は、これら2つの特徴の間では正ですが、尾根に近い場合は正であり、谷のすぐ後ろでは負です。

地表では、正の渦度の移流による上昇気流が、窪みや谷の形成に反映されます。したがって、気圧の高高度と地上の高高度の間には傾斜が生じ、この傾斜は高高度の冷たい空気の塊（通常は極地）に向かっています。

谷は極に対して向きが異なり、南北になることはほとんどありません。北半球では、正に傾いた谷は最低気圧から北東から南西に伸び、負に傾いた谷は北西から南東に伸びます。^[8]南半球では、正の傾斜は南東から北西、負の傾斜は南西から北東になります。

気圧の谷は、通常、寒気が赤道に向かって移動するため、正の傾斜から始まります。^[8]気圧の谷は中立（南北）になり、その後、寒気が運ぶエネルギーが大気循環を東に流れ、形状を歪めるため、負の傾斜になります。^[8]このように、正の傾斜は気圧の谷の形成段階で、負の傾斜はエネルギーの消散段階です。したがって、雲と降水は正の段階で発達し、最も厳しい天候は負の段階で発生します。^[8]

標準的な谷に加えて、特定の特性または一連の特性を示す修飾語を使用して、一部の谷をさらに詳しく説明することもできます。

逆トラフは、中緯度のほとんどのトラフとは反対の方向を向いた大気のトラフです。ほとんどの（ただしすべてではない）逆トラフは熱帯波（一般に偏東波とも呼ばれます）です。

北半球の中緯度における低気圧の谷のほとんどは、南から北に向かって気圧が下がるのが特徴ですが、逆谷は北から南に向かって気圧が下がるのが特徴です。この状況は南半球では逆です。両半球の逆谷は東から西に移動しますが、中緯度の谷は一般に偏西風とともに東に移動します。

風下トラフは、ダイナミックトラフとも呼ばれ、「風が山脈の尾根を横切る大きな要素で吹いている状況で、山脈の風下側に形成される気圧のトラフ。米国の天気図ではロッキー山脈の東側でよく見られるが、アパラチア山脈の東側ではあまり顕著ではない。」^[9]山脈の風下側で沈降する空気の断熱圧縮の結果として、または「尾根を越えて風下斜面を下る空気柱の垂直方向の伸張に関連する水平方向の収束」から生じるサイクロン生成によって形成される可能性があります。^{[9] [10]}

対流細胞は気圧の谷の近くで発達し、熱帯低気圧を生み出すことがあります。フィリピンや中国南部などの一部の熱帯または亜熱帯地域は、気圧の谷に沿った対流細胞の影響を大きく受けます。

中緯度の偏西風では、上層の谷と尾根が高振幅パターンで交互に現れることがよくあります。偏西風の谷の場合、谷の軸のすぐ西側の領域は通常、収束風と下降気流の領域（したがって高気圧）であり、谷の軸のすぐ東側の領域は高速発散風と低気圧の領域です。熱帯波は偏東流の谷の一種で、貿易風が北向きに偏向する サイクロンです。

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