11、地球の大気は巨大なエアコン
地球のお天気のエネルギー源は太陽からの熱だと説明しました。
この太陽からのエネルギーは日の当たる角度(入射角)が90度の時が最高で
角度が小さくなるほど伝わるエネルギーは小さくなります。
地球上では赤道付近が太陽から受けるエネルギーが大きく、両極は小さくなり
ます。
地球から出て行く赤外放射(地球放射)との差引で赤道付近はどんどん暑くな
り、両極ではどんどん冷たくなります。
そこで、中緯度に低緯度の温かい空気と高緯度の冷たい空気との境目が出来ま
す。
この境目は南北の温度の差が狭い範囲で非常に大きく(温度傾度が大きいと言
います)、この温度差を原因として上空に強い風の帯が出来ます、これが偏西
風帯と呼ばれる風で、北半球と南半球の中緯度にともに常に西風が吹いていま
す。
低緯度と高緯度の温度差が大きくなれば風速も大きくなりますが、これがジェ
ット気流と一般的に呼ばれています。
気象の世界では強風軸とも呼んでいます。
この大気の温度差を緩和するために大気は色々な動きで熱を南北に輸送してい
ます。
一つは赤道付近で暖めれれて空気が上昇し南北30度付近に下降し、中緯度の
冷たい空気が赤道付近に流れて行くハドレー循環に代表される、鉛直方向の大
きな対流現象(大気大循環の)です。
もう一つは低緯度の暖かい空気と高緯度の冷たい空気の境目に偏西風が流れて
いますが、この偏西風が蛇行する事により北半球では低緯度の暖かい空気が北
へ、高緯度の冷たい空気が南(南半球では反対)に輸送されて混じりあい温度
を平均化しようとする働きです。
この偏西風蛇行を傾圧不安定波と呼び、移動性高気圧や温帯低気圧が発生する
原因となっています。この他にも海の表面海水が南北に熱を輸送する海流や、地球規模で深い海を流
れている海洋深層海流などが地球エアコンとして働いています。