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偏西風はなぜ西から東に吹くのですか?
上昇気流や、下降気流を用いて説明していただきたいです。

gooドクター

A 回答 (3件)

偏西風が西から東に吹くと書かれていることから、地理学でいう偏西風ではなく、気象学でいう偏西風(赤道地表付近をのぞいて吹く西風)だと解釈して、回答します。



 風が吹くのは、地表に温度差ができるためです。日射の強さに関係します。赤道付近が暖かく、極付近が寒くなります。暖かい空気は膨張します。赤道付近では空気層が高くなります。
 ここで、同じ高さで気圧を比べてみると、赤道付近の方がたくさん空気がある事になりますから、気圧が高くなります。
 気圧に差ができると、大気は気圧の低い方に押される(気圧傾度力)ようにして動き出します。地球上(赤道付近をのぞく)では、転向力が加わりますから向きがだんだん東にずれていきます。最終的には、転向力と気圧傾度力が釣り合った(見かけ上力が加わっていない)状態の風となります。この風を地衡風といいます。高度でだいたい1500mくらいより上空は地衡風になっています。
 地衡風の向きは、気圧の高い側(赤道側)に転向力が働くように吹きます。転向力の向きは北半球では右、南半球では左ですから、北半球南半球に関係なく西から東に向かう風となります。

 偏西風ができる上で上昇気流下降気流は一切関係してきません。
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赤道付近の日照が大きいので、赤道付近の空気が暖められて上昇気流ができます。

上昇した空気は、上空で「赤道から北向き」および「赤道から南向き」の動きになります。
その空気は、中緯度地方に達したあたりで温度が下がって、かつ「赤道付近の地球の腹の太さ」に比べて「中緯度地方の地球の腹の太さ」は細くなる(一周長さが短くなる)ので、体積的に圧縮されてやむなく地表に向かって下降してきます。
(下降気流は「高気圧」になって天気がよいので、サハラ砂漠~アラビア半島~イラン・イラク~アメリカのネヴァダ砂漠など、この中緯度地域には砂漠が多いです。南半球ではオーストラリアのヴィクトリア砂漠など)

上の「地球の腹」のように、赤道付近で「地球の自転方向」の速度を持っている大気は、「中緯度地方」では地表面の自転速度が赤道付近よりも遅いので、相対的に空気の方が「東向き」に曲がります。

北半球の中緯度地方で上空から地表の下降してきて空気は、地表面で「北」と「南」に分かれて流れます。
南(赤道方向)に向かった空気は「貿易風」になります。赤道に近づくほど地面の方が速く自転するので、空気は「西」に流れます。
北(北極方向)に向かった空気は「偏西風」になります。北極に近づくほど地面の方がゆっくり自転することになるので、空気は「東」に流れます。「西→東」に流れるのが「偏西風」(西から吹いてくる風)です。

これらの赤道付近に発する大きな大気の対流を「ハドレー循環」と呼びます。
北半球の中緯度地方から「北極方向」に流れた空気は、さらに対流を形成することになり、それを「フェレル循環」と呼びます。

↓ ハドレー循環
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%89 …

↓ フェレル循環
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A7 …
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赤道であたためられた上昇気流が、北極や南極で冷えて下降気流になる。

その循環に、地球が自転していて、コリオリの力(慣性力からくる見かけの力)が働くため、西から東に吹くことになる。
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