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気圧システムとは、海面気圧分布のピークまたは小康状態です。海面での表面気圧は最小限に変化し、最低値は 87 キロパスカル (26 inHg)、最高値は 108.57 キロパスカル (32.06 inHg) と記録されています。高気圧と低気圧は、大気の温度差、海洋や湖沼内の大気と水の温度差、上層の擾乱の影響、および地域が受ける太陽熱や放射冷却の量などの相互作用により発生します。気圧システムにより、局所的に天候が経験されます。低気圧は雲や降水と関連しており、一日を通して気温の変化が最小限に抑えられます。一方、高気圧は通常、乾燥した天候とほぼ晴天を伴い、夜間の放射量が多く日中の日照量が多いため、一日の気温変化が大きくなります。気圧システムは、気象学の分野では地表天気図の中で分析されます。
低気圧
低気圧域とは、海面での大気圧が周囲の気圧よりも低い領域です。低気圧は、対流圏の上層で発生する風の発散領域の下に形成されます。[1]低気圧域の形成プロセスは、サイクロン発生として知られています。[2]大気力学の分野では、上空の風の発散領域は次の 2 つの領域で発生します。
- 偏西風内のロスビー波（対流圏に広がる波長の長い谷）の半分を形成する上層谷の東側。
- 波長が短い、埋め込まれた短波トラフの前。
これらの谷の前方の上空の発散風は、下の対流圏内で大気の揚力を引き起こし、上向きの動きが重力の力を部分的に打ち消すため、地表の圧力が低下します。 [3]
低気圧は、砂漠やその他の陸地の上空で日照量が増えることで局所的に加熱されることによって形成される。局所的に暖かい空気の領域は周囲よりも密度が低いため、この暖かい空気が上昇し、地球表面のその部分付近の大気圧が低下する。 [4]大陸上 の大規模な低気圧は、モンスーン循環を促進する圧力勾配を作り出すのに役立つ。 [5] 低気圧は、暖かい水上で組織化された雷雨活動によっても形成されることがある。[6] これが熱帯地方で熱帯収束帯と連動して発生すると、モンスーントラフと呼ばれる。[7] モンスーントラフは8月に北限に達し、2月に南限に達する。[8] [9] [10] 対流性低気圧が熱帯地方で明確な循環を獲得すると、熱帯低気圧と呼ばれる。[6] 熱帯低気圧は世界中で一年中どの月でも発生する可能性がありますが、11月には北半球でも南半球でも発生する可能性があります。[11]
低層の風が地表低気圧に収束することで生じる大気の上昇気流が雲をもたらし、降水をもたらす可能性がある。[12]低気圧域の曇り空は、日中の気温変動を最小限に抑える働きをする。雲は太陽光を反射するため、入射する短波 太陽放射が少なくなり、日中の気温が低くなる。夜間には、地表からの熱エネルギーなど、出ていく長波放射に対する雲の吸収効果により、すべての季節で日中の低温がより暖かくなる。低気圧域が強いほど、その付近で経験する風が強くなる。 [13]世界中で、低気圧はチベット高原とロッキー山脈の風下側に最も頻繁に位置している。[14]ヨーロッパ、特にイギリスとオランダでは、低気圧が繰り返し発生する気象システムは一般に低気圧として知られている。竜巻以外の気圧の記録上最低は、 1979年10月12日に西太平洋で発生した台風ティップのときに記録された870ヘクトパスカル（26 inHg）である。 [15]
高気圧
高気圧は、地表での風の弱さと対流圏下層での沈降を伴うことが多い。一般的に、沈降は断熱加熱または圧縮加熱によって気団を乾燥させる。 [17]そのため、高気圧は通常晴天をもたらす。[18]日中は、太陽光を反射する雲がないため、短波太陽放射 が増え、気温が上昇する。夜間は、雲がないため、外向きの長波放射（つまり、地表からの熱エネルギー）が吸収されず、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沈降により、尾根下の市街地で粒子状物質が蓄積し、広範囲にわたる煙霧が発生する可能性がある。[19] 低レベルの相対湿度が夜間に100％近くまで上昇すると、霧が発生することがある。[20]
北半球の高緯度から低緯度へと移動する強力だが垂直方向に浅い高気圧は、大陸性北極気団と関連している。[21] 低く急激な温度逆転により、俗に高気圧性の暗黒と呼ばれる持続的な層積雲または層雲の領域が発生することがある。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、アゾレス諸島の高気圧の延長は、基底部が温められ、暖かい海上を移動する際に水分を閉じ込めるため、冬季に高気圧性の暗黒をもたらす可能性がある。北に発生し南に延びる高気圧は、多くの場合晴天をもたらす。これは、基底部が（温められるのではなく）冷やされるためであり、これにより雲の形成を防ぐことができる。地球上で記録された最高気圧は、2001年12月19日にモンゴルのトンソンツェンゲルで測定された1,085.7ヘクトパスカル（32.06 inHg）である。[22]
地上天気図
地上気象解析は、高気圧と低気圧の位置、および前線帯などのさまざまなタイプの総観規模のシステムを示す天気図の一種です。これらの地図には、等温線、つまり等温度線を描くことができます。等温線は通常、好ましい温度間隔で実線として描かれます。[23] 等温線は温度勾配を示し、大きな温度勾配の暖かい側にある前線を見つけるのに役立ちます。凍結線をプロットすることにより、等温線は降水タイプの決定に役立ちます。 熱帯低気圧、流出境界、スコールラインなどのメソスケールの対流システムも、地上気象解析で分析されます。
これらの地図に対して等圧線解析が行われ、平均海面気圧が等しい線が描かれる。最も内側の閉じた線は、気圧場における相対的な最大値と最小値の位置を示している。最小値は低圧域、最大値は高圧域と呼ばれる。高気圧はHで示され、低気圧はLで示されることが多い。低圧の細長い領域、つまり谷は、谷の軸に沿って太い茶色の破線でプロットされることがある。[24]等圧線は、馬緯度 から極方向への地表境界を配置するためによく使用され、流線解析は熱帯地方で使用されている。[25] 流線解析は、風と平行に向いた一連の矢印で、特定の地理的領域内の風の動きを示す。C は低気圧の流れまたは低気圧の可能性のある領域を示し、As は高気圧の流れまたは高圧域の可能性のある位置を示す。[26]合流する流線の領域は、熱帯地方と亜熱帯地方内の剪断線 の位置を示している。[27]
参考文献
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