熱低

熱低気圧（ヒート・ロー）は、温暖な季節に亜熱帯大陸で周囲の環境に比べて激しい加熱の結果として発生する前線のない 低気圧領域です。 ^[1]熱低気圧は、ソノラ砂漠付近、メキシコ高原、カリフォルニア州グレート・セントラル・バレー、サハラ砂漠、カラハリ砂漠、アルゼンチン北西部、南アメリカ、オーストラリア北西部のキンバリー地域、イベリア半島、チベット高原で発生します。

陸上では、地球表面の太陽熱が急激に強くなり、赤外線スペクトルの再放射エネルギーによって大気の最下層が加熱されます。高温の空気は周囲の低温の空気よりも密度が低いため上昇し、低気圧が形成されます。高所は、同じ高度にある周囲の大気よりも急速に温まるため、低気圧の強さを増すことができます。水上では、冬季に陸地の上にある空気が暖かい水域よりも冷たいときに不安定低気圧が形成されます。

熱低気圧は高度 3,100 メートル (10,200 フィート) まで広がり、循環が弱い傾向があります。北米西部と南部、北アフリカ、東南アジアの熱低気圧は、夏のモンスーン状態を引き起こすほど強力です。海岸線の内陸部の熱低気圧は海風の発達を招き、海岸近くの起伏の多い地形と相まって空気の質を悪化させる可能性があります。熱低気圧の中心は非常に高い気温であるため、熱低気圧を直接観測することは比較的少ないです。

砂漠では、通常であれば蒸発冷却をもたらす地面や植物の水分が不足しているため、下層の空気が太陽によって激しく急速に加熱されることがあります。熱い空気は周囲の冷たい空気よりも密度が低いです。これが熱い空気の上昇と相まって、低気圧と呼ばれる低圧領域を形成します。^[1] 標高の高い表面では、地面の加熱が海抜同じ高度の周囲の空気の加熱を上回り、その地形上に関連する低気圧が形成され、本来存在するはずの低気圧が強化されます。^{[2] [3]} 寒い季節 (冬) には、五大湖などの暖かい水域が不安定性低気圧を引き起こすことがあります。^{[4]海面近くで発生する低気圧は、暖かい季節 (}夏) には高度が高まり、700 hPa の気圧面の高度まで達することがあります。 ^[5]これは海抜 3,100 メートル (10,200 フィート) 近くにあります。^[6] 熱低気圧は通常は静止しており、弱いサイクロン循環があります。^[7] 熱低気圧は地表で最も強く中心付近は暖かく、空気が安定している上空では弱くなるため、温熱低気圧は温核と考えられている。^{[8] [9]世界的にこれらの特徴が最も強いのは、アラビア、}インド亜大陸 の北部、アリゾナ、メキシコ高原、^[10]アルゼンチン北西部、^[11]スペイン南西部、^[12]オーストラリア、^[13]および北アフリカである。北アフリカでの熱低気圧の形成は、6月から10月にかけて低層の偏西風ジェット気流につながる。 ^[14]

モンスーン現象は、陸地の気温の季節サイクルの振幅が、近隣の海洋のそれよりも大きいために発生します。この差のある温暖化は、海洋の熱が風と浮力による乱流の作用により、深さ 50 メートルにもなる「混合層」を垂直に通って混合されるのに対し、陸地表面は熱伝導が遅く、季節的なシグナルはおそらく 1 メートル程度しか浸透しないため発生します。さらに、液体の水の比熱容量は、陸地を構成するほとんどの物質の比熱容量よりも大幅に高くなっています。これらの要因が組み合わさって、季節サイクルに関与する層の熱容量は、陸地よりも海洋の方がはるかに大きくなり、陸地の上の空気は海上の空気よりも早く温まり、温度が高くなります。陸地の上の熱い空気は上昇する傾向があり、低気圧の領域が形成されます。これにより、陸地に向かって一定の風が吹き、湿った海面近くの空気が運ばれます。^[15] 同様の降雨は、湿った海洋の空気が山によって持ち上げられたり、^[16]地表の加熱、^[17]地表での収束、^[18]上空の発散、または地表での嵐による流出によっても発生します。^[19]持ち上げ方がどのように変わっても、空気は低圧で膨張して冷却され、結露が発生します。

冬には、陸地は急速に冷えるが、海洋は比熱が高いため、熱をより長く保持する。海洋上の熱い空気は上昇し、低気圧と陸から海洋への風を作り出す一方、陸地上には乾燥した高気圧の大きな領域が形成され、冬の冷却によってそれが拡大する。^{[15]モンスーンは、}海風や陸風 に似ており、通常、あらゆる場所の海岸線近くの局所的な日周（毎日の）循環サイクルを指す用語であるが、規模がはるかに大きく、はるかに強く、季節性がある。^[20]

海は比熱が大きいため、陸地よりも深いところまで太陽熱で暖められる。^{[21]そのため、海は陸地よりも熱を吸収する能力が高く、海面は陸地の表面よりもゆっくりと温まる。}陸地 の表面温度が上昇すると、陸地はその上の空気を温める。密度の低い暖かい空気は上昇し、海面気圧を約 0.2% 下げる。海面気圧が高い海上の冷たい空気は、気圧の低い領域に向かって陸地に向かって流れ、海岸近くに涼しい風を作り出す。海風の強さは、陸と海の温度差に正比例する。環境風速が 8 ノット (15 km/h) を超え、海風の方向と反対の場合、海風は発達しにくい。^[22]

カリフォルニアの海岸沿いでは、水温が低いため、夏の間、内陸部よりもずっと涼しい表層海水層が形成される。同時に、内陸部の激しい加熱により、セントラルバレーに沿った顕著な低気圧が発生し、通常は北米の砂漠全体の広範な低気圧と関連している。その結果、強い気圧勾配が形成され、冷たい海気が陸地に引き寄せられる。気温が急激に下がると、霧や層雲が海岸山脈の隙間から流れ込み、特にサンフランシスコのゴールデンゲートを通過する（サンフランシスコの霧を参照 ）。同じ低気圧が海岸に向かって押し寄せることもあり、特に晩秋には、東のさらに東の冷却により東に高気圧が発生する。その状況では、海風が止むか、危険なほど乾燥した陸風に置き換わるため（ディアブロ風とサンタアナ風も参照）、通常は涼しい海岸線に年間で最も暑い気温がもたらされることが多い。

海岸線に近い丘陵地帯や山岳地帯では、熱によって強制された海風が山腹の風の循環と組み合わさって化学物質の生成を促進し、スモッグの発生につながる可能性があります。汚染はオゾンの形で対流圏中層まで追跡されており、温低気圧の循環と隣接する海洋地域に集中しています。^[23]