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メソスケール気象学は、総観規模のシステムよりも小さいが、マイクロスケールや嵐の規模よりも大きい規模の気象システムとプロセスを研究する学問です。水平方向の寸法は、一般的に約 5 キロメートル (3 マイル) から数百キロメートルの範囲です。メソスケール気象システムの例としては、 海風、スコールライン、メソスケール対流複合体などがあります。
メソスケール気象システムでは、上昇気流の浮力加速や狭い山道を通る加速などの非静水力学的プロセスにより、鉛直速度が水平速度と同等かそれを超えることがよくあります。
分類
1800 年代後半から 1900 年代初頭にかけての最も初期の気象観測ネットワークでは、高気圧や低気圧のような、より大規模な総観規模のシステムの移動と進化を検知することができました。しかし、小規模で潜在的に危険な気象現象は、まばらな観測ネットワークでは十分に捉えられませんでした。1900年代半ばに気象レーダーが登場し、雷雨の挙動に関する理解が深まったことで、既存のミクロスケール気象学と総観スケール気象学の分野で研究されているスケール間の現象を研究する必要性に対する認識が高まりました。 [1]「メソスケール」という用語は、マサチューセッツ工科大学の MGH Ligda が1951 年にこのようなスケールで現象を研究する必要性を提案したことに由来しています。[1] [2]
レーダーは、ミクロ気象学や総観気象学の研究でカバーされていない大気の部分の構造と挙動に関する有用な情報を提供すると期待されています。私たちはすでに、レーダーで、単一の観測所から観測するには大きすぎるが、断面の総観図にさえ表示されないほど小さい規模で、間違いなく重要な降水形成が起こることを観測しました。この規模の現象は、メソ気象学と名付けられるかもしれません。
— MGHリグダ、「レーダー嵐観測」、気象学大要（1951年）[3]
サブクラス
メソスケール気象学は、数キロメートルを超えるが、初期の標準化された天気図で使用された観測ネットワークで解像できる範囲よりも小さい気象現象を広く扱っています。[4]メソスケール領域は、関連する気象システムの大きさに基づいて、多くの場合、以下のサブクラスに分類されます。[5]
- メソアルファ（meso-α） – 200～2000 km規模の前線、スコールライン、メソ対流システム（MCS）、総観規模の小さい端にある熱帯低気圧などの現象。[5]
- メソベータ（メソβ） –メソサイクロン、海風、湖効果吹雪などの20～200km規模の現象。[5]メソスケールは、特にメソβスケールを指すことが多い。[6]
- メソガンマ（メソ-γ） -雷雨対流、複雑な地形の流れ（エッジからマイクロスケール、嵐スケールとも呼ばれる）などの現象の2〜20 kmスケール
なお、熱帯および亜熱帯の低気圧は、国立ハリケーンセンターによって中規模ではなく総観規模に分類されています。[7]
ダイナミクス
メソスケールのプロセスは、総観スケールのプロセスと比較してロスビー数が比較的大きいという特徴がある。したがって、メソスケールの現象に関係するより短い距離では、地衡平衡と地球の自転が大気プロセスを形成する上での重要性は、総観スケールの現象に比べて小さい。[8]これは、メソスケールの範囲のより小さい端に向かって特に当てはまる。[9] : 8 メソスケールでは地球の曲率が小さいため、メソスケールの現象を診断するために使用される物理モデルでは、コリオリの周波数が一定であると仮定されることが多い。[8]それでも、コリオリの力は無視できず、大気の浮力の影響に匹敵する。[6]
大規模な乱流と渦もまた、メソスケールの気象学において大きな役割を果たしている。[8]空気の垂直方向の動き（しばしばオメガとして表現される）は、総観スケールよりもメソスケールで大きく、気圧の分布はメソスケールでの風の挙動に影響を受ける傾向がある（総観スケールではその逆である）。[6]多くのメソスケール現象では、空気の垂直方向の加速度が十分に大きいため、計算では静水力学的平衡を仮定することができない。これは、垂直方向の寸法が水平方向の寸法とほぼ等しい現象によく当てはまる。[9] : 9
メソスケール境界
総観前線解析と同様に、メソスケール解析では、現象を説明するためにメソスケールの寒冷前線、温暖前線、閉塞前線を使用します。天気図では、メソスケール前線は総観前線よりも小さく、2倍の突起やスパイクで描かれます。米国では、天気図にメソスケール版の前線を使用することに反対し、流出境界のラベルが付いた包括的なシンボル（トラフシンボル）を前線表記として使用しています。[10]
参照
参考文献
- ^ ab Trapp, Robert J. (2013).大気中のメソスケール対流プロセス。ケンブリッジ: ケンブリッジ大学出版局。ISBN 978-0-521-88942-1。
- ^ 藤田1986年、23頁。
- ^リグダ、マイロンGH（1951）。「レーダー 嵐観測」気象学概論：1265-1282。doi ：10.1007/ 978-1-940033-70-9_103。ISBN 978-1-940033-70-9。
- ^ マルコウスキー、ポール、リチャードソン、イヴェット (2010)。中緯度のメソスケール気象学。チチェスター: ワイリー・ブラックウェル。ISBN 978-0-470-74213-6。
- ^ abc Orlanski, I. (1975). 「大気プロセスのスケールの合理的な細分化」(PDF) .アメリカ気象学会誌. 56 (5): 527–530.
- ^ abc ショウ、シャオウェン;リー、シェンシェン。ショウ、イーシュアン。姚、秀平（2023）。メソスケール気象学の紹介。シンガポール：シュプリンガー・ネイチャー・シンガポール。土井：10.1007/978-981-19-8606-2。ISBN 978-981-19-8605-5.S2CID 257624656 。
- ^ 「NHC用語集」。
- ^ abc Parker, DJ (2015). 「メソスケール気象学 | 概要」.大気科学百科事典: 316–322. doi :10.1016/B978-0-12-382225-3.00478-3. ISBN 978-0-12-382225-3。
- ^ ab マルコウスキー、ポール; リチャードソン、イヴェット (2010)。中緯度のメソスケール気象学。チチェスター: ワイリー・ブラックウェル。ISBN 978-0-470-74213-6。
- ^ Roth, David. 「Unified Surface Analysis Manual」（PDF） . Hydrometeorological Prediction Center . 2006-10-24閲覧。
- Fujita, TT (1986)。「メソスケール分類：その歴史と予報への応用」。Ray, PS (編) 『メソスケール気象学と予報』。ボストン：アメリカ気象学会。pp. 18–35。