スコールライン

スコールライン、より正確には準線状対流システム( QLCS ) は、多くの場合寒冷前線に沿ってまたはその前方に形成される一連の雷雨です。20 世紀初頭、この用語は寒冷前線 (多くの場合、突然の突風の変化を伴う) の同義語として使用されていました。線状雷雨構造には、多くの場合、大雨、雹、頻繁な雷、強い直線風が含まれ、時には竜巻や水竜巻も発生します。特に強い直線風は、線状構造が弓状エコーの形状を形成する場所で発生する可能性があります。竜巻は、中規模低気圧が存在する線状エコー波パターン(LEWP)内の波に沿って発生する可能性があります。弓状エコーの中には、広い範囲を素早く移動するにつれてデレチョに成長するものもあります。成熟したスコールラインに関連する降水帯の後端には、非常にまれにヒートバーストを伴うウェーク低気圧が発生することがあります。

理論

極前線理論は、第一次世界大戦中にスカンジナビアの密集した観測地点のネットワークから派生した、ヤコブ・ビャークネスによって開発された。この理論では、サイクロンの主な流入は、低気圧の前方と後方の2本の収束線に沿って集中すると提唱された。後続の収束帯はスコールラインまたは寒冷前線と呼ばれた。雲と降雨の領域はこの収束帯に沿って集中しているように見えた。前線帯の概念は、気団の概念につながった。サイクロンの3次元構造の性質は、1940年代の上層大気ネットワークの発達後に概念化された。^[1]

メキシコ湾と米国東部を横切る長さ 1,000 マイル (1,600 km) を超えるスコールライン(レーダー範囲は地上レーダーによるため、中央の画像はメキシコ湾上の部分をカバーしていません)。右端の画像は他の 2 つの画像の数時間後に撮影されたもので、フロリダ、ジョージア、サウスカロライナを通過するラインの最も強い部分を示しています。

ライフサイクル

雷雨活動の組織化された領域は、既存の前線帯を強化し、寒冷前線を追い越すことができます。この追い越しは、偏西風の中で、上層のジェットが 2 つの流れに分かれるパターンで発生します。その結果、中規模対流システム(MCS) が、最適な低層流入領域の風パターンの上層分岐点に形成されます。

その後、対流は東へ移動し、赤道に向かって暖かいセクターに入り、低層の厚さ線と平行になります。対流が強い直線状または曲線状の場合、MCSはスコールラインと呼ばれ、その特徴は大きな風のシフトと圧力上昇の先端に配置されます。^[2]この特徴は、米国全土の暖かい季節に表面解析でよく描かれ、鋭い表面の谷の中にあります。

スコールラインが乾燥地帯に発生すると、その跡を追う強風が砂漠の地面から砂塵を巻き上げ、ハブーブと呼ばれる砂嵐が発生することがあります。 ^[3]成熟したスコールラインのかなり後方では、雨よけの後ろの縁に後流低気圧が発生することがあります。 ^[4 ]これにより、雨で冷やされなくなった下降気団が暖められ、熱バーストが発生する可能性があります。^[5]

スコールラインの前方には、巻雲、時には高積雲や巻積雲とともに、より小さな積雲や層積雲が見られることがあります。これらの雲は、以前の積乱雲が分解した結果生じたもの、または主なスコールラインの前方のわずかに不安定な領域です。

スーパーセルやマルチセル雷雨が弱いせん断力や貧弱な揚力機構（例えば、地形が広い、日中の暖房が不足しているなど）のために消滅すると、それらに伴う突風前線がスコールライン自体を追い越し、総観規模の低気圧領域が満たされ、寒冷前線が弱まる可能性があります。つまり、雷雨は上昇気流を使い果たし、完全に下降気流が優勢なシステムになります。スコールライン雷雨が消滅する領域は、CAPEが低い、湿度が低い、風のせん断が不十分、または総観力学が不十分な領域（上層の低気圧が満たされているなど）であり、前線溶解を引き起こす可能性があります。

ここから、スコールのラインが全体的に薄くなります。つまり、風は時間とともに弱まり、流出境界によって上昇気流が大幅に弱まり、雲の厚さが薄くなります。

特徴

降水量、気流、地表気圧を示すスコールラインの断面

上昇気流

スコールラインの先端部は、主に複数の上昇気流、または上昇気流の単一領域で構成され、地上から対流圏の最上部まで上昇し、水を凝結させて暗く不気味な雲を形成し、顕著なオーバーシュート頂部と金床（総観規模の風による）を形成します。上昇気流と下降気流の混沌とした性質のため、圧力の擾乱が重要です。降水は、通常、下降気流からの空気を地表のすぐ上で外側に冷却し、あまりに遠くまで噴出してこの流入を遮断しない限り、空気を上昇気流に持ち上げます。視覚的には、このプロセスは棚雲の形をとり、乱流のように見えることがよくあります。

圧力変動

雷雨の周囲の気圧の乱れは注目に値します。成熟した雷雨の下層と中層では浮力が急激に高くなるため、上昇気流と下降気流によって圧力の明確な中間中心が形成されます。雷雨はスコールラインに編成されるため、スコールラインの北端は一般にサイクロン端と呼ばれ、南側は高気圧のように回転します (北半球の場合)。コリオリの力により、北端はさらに発達して「コンマ型」のウェイクローを形成するか、スコールのようなパターンが続くことがあります。ラインの前の上昇気流はメソローも形成し、ラインのすぐ後ろの下降気流はメソハイを形成します。

風のせん断

風のシアはスコールラインの重要な側面です。低から中程度のシア環境では、成熟した雷雨が適度な量の下降気流を生成し、前縁の上昇メカニズムであるガストフロントの形成に役立ちます。低レベルのジェット風と総観風の反対によって生成される高シア環境では、上昇気流とそれに伴う下降気流がはるかに激しくなります (スーパーセルメソサイクロンでよく見られます)。冷たい空気の流出はスコールラインの後部領域から中レベルのジェットへと流れ、下降気流のプロセスに役立ちます。

悪天候の兆候

激しいスコールラインは、スコールラインの後ろの強い下降運動により対流域内でより強いメソスケール高気圧（メソ高気圧）が形成されることで外側に曲がり、ダウンバーストの形で発生することがあります。^[6] メソスケール高気圧とスコールラインの前方の低気圧との圧力差によって強風が発生し、スコールラインが最も外側に曲がりている場所で最も強くなります。

スコールライン沿いに悪天候が存在することを示すもう 1 つの兆候は、ラインエコー波パターン (LEWP) に変形することです。LEWP は、対流性嵐のラインにおける特殊な構成で、低気圧の存在と、破壊的な風、大きな雹、竜巻の可能性を示します。LEWP に沿った各屈曲部には中規模低気圧があり、竜巻が発生する可能性があります。中規模低気圧の南西方向への非常に強い流出に反応して、ラインの一部が外側に膨らみ、弓状エコーを形成します。この膨らみの背後には中規模高気圧があります。^[7]

地図上の描写

スコールラインは、国立気象局（NWS）の地表解析では、2つの赤い点と「SQLN」または「SQUALL LINE」と表示された破線の交互パターンとして描かれています。 ^[8]

バリエーション

デレチョ

デレチョ（スペイン語で「まっすぐな」を意味する「derecho」から） ^[9]は、広範囲に広がり、長期間にわたって続く、対流によって引き起こされる激しい直線的な暴風で、通常は弓状のエコーの形をとる、急速に移動する激しい雷雨の帯を伴います。デレチョは、関連する嵐の移動方向に吹き、突風前線に似ていますが、風は持続し、通常「突風」前線の後ろで強さを増します。温暖な気象現象であるデレチョは、北半球では5月から8月までの夏に主に発生します。年間を通じていつでも発生する可能性があり、夜間でも日中と同じくらい頻繁に発生します。^[10]

デレチョと激しい雷雨を区別する従来の基準は、突風ではなく、嵐の間に時速 58 マイル (93 km/h) の持続的な風速、高いまたは急速に増加する前進速度、および地理的範囲 (通常、長さ 250 海里 (500 km; 300 mi)) です。[ ^10] さらに、レーダー (船首エコー) 上で特徴的な外観を呈し、後方流入ノッチやブックエンド渦などのいくつかのユニークな特徴があり、通常 2 回以上のダウンバーストを示します。これらの嵐は北米で最も一般的に発生しますが、デレチョは世界の他の地域でも発生します。北米以外では、異なる名前で呼ばれる場合があります。たとえば、バングラデシュとインドの隣接地域では、「ノーウェスター」と呼ばれるタイプの嵐が進行性デレチョである可能性があります。^[10]

参照

参考文献

^ オクラホマ大学 (2004). 「ノルウェーのサイクロンモデル」(PDF) 。 2009年2月25日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2017年5月21日閲覧。
^ 連邦気象調整官室 (2008)。「第 2 章: 定義」(PDF)。NOAA。pp . 2–1。2009年 5 月 6 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2009年 5 月 3 日に取得。
^ Western Region Climate Center (2002). H. 2017-05-21に Wayback Machineでアーカイブ。Desert Research Institute。2006-10-22に取得。
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^ ヒートバースト。アメリカ気象学会。2009年。ISBN 978-1-878220-34-92011年6月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 {{cite book}}:|work=無視されました (ヘルプ)
^ Johnson, RH ; PJ, Hamilton (1988年7月)。「中緯度強烈なスコールラインの降水量と気流構造に対する地表気圧特性の関係」。Mon . Wea. Rev. 116 (7): 1444–1472。Bibcode :1988MWRv..116.1444J。doi : 10.1175 /1520-0493(1988)116<1444:TROSPF>2.0.CO;2。
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^ abc F. Corfidi; Jeffry S. Evans; Robert H. Johns (2015年2月1日). 「About Derechos」.国立気象局嵐予測センター. 2015年3月5日閲覧。

[OU-1] オクラホマ大学 (2004). 「ノルウェーのサイクロンモデル」(PDF) 。 2009年2月25日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2017年5月21日閲覧。

[2] 連邦気象調整官室 (2008)。「第 2 章: 定義」(PDF)。NOAA。pp . 2–1。2009年 5 月 6 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ。2009年 5 月 3 日に取得。

[3] ^ Western Region Climate Center (2002). H. 2017-05-21に Wayback Machineでアーカイブ。Desert Research Institute。2006-10-22に取得。

[4] ウェイク・ロー。アメリカ気象学会。2009年。ISBN 978-1-878220-34-9. 2011年6月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年9月26日閲覧。 {{cite book}}:|work=無視されました (ヘルプ)

[5] ヒートバースト。アメリカ気象学会。2009年。ISBN 978-1-878220-34-92011年6月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。 {{cite book}}:|work=無視されました (ヘルプ)

[Johnson-6] ^ Johnson, RH ; PJ, Hamilton (1988年7月)。「中緯度強烈なスコールラインの降水量と気流構造に対する地表気圧特性の関係」。Mon . Wea. Rev. 116 (7): 1444–1472。Bibcode :1988MWRv..116.1444J。doi : 10.1175 /1520-0493(1988)116<1444:TROSPF>2.0.CO;2。

[7] ラインエコー波パターン。アメリカ気象学会。2009年。ISBN 978-1-878220-34-9. 2009年5月3日閲覧。 {{cite book}}:|work=無視されました (ヘルプ)

[8] 気象予報センター。「WPC 製品の凡例」。国立気象局。2015 年9 月 3 日閲覧。

[9] Merriam-Webster's Spanish/English Dictionary (2009)。Derecho。Merriam-Webster, Incorporated。2009年5月3日閲覧。

[noaa-10] F. Corfidi; Jeffry S. Evans; Robert H. Johns (2015年2月1日). 「About Derechos」.国立気象局嵐予測センター. 2015年3月5日閲覧。