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地球が東回りに自転しているにも関わらず、日本ふきの天気が西から東へ移り変わるのは何故ですか。

質問者からの補足コメント

  • みなさん、ありがとうございます。
    偏西風が吹いているからという事は分かりました。
    地球が東回りに自転しているにも関わらずという、問いに対しては、どのように説明したらいいでしょうか。

    地球は西から東へ動きますが、太陽などは同じ位置にあり続けるので、地球の動きとは逆に動いているように見えるだけ?

      補足日時:2022/08/10 11:17
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A 回答 (6件)

大気流で卓越しているのは、赤道付近から極に向かう流れ。


これは赤道でたくさんもらった熱を足りない極に輸送している、という流れである。

かんたんのため赤道から北極に一直線に向かう空気の流れを考える。

これを宇宙から見ると、「北へ向かう流れ」のほかに「地球の自転に合わせて東に向かう流れ」があることが分かる。
もし地球の自転に合わせなければ、その空気は時点から取り残されどんどん西へ移動してゆくように、地上からは見える。
地上から見て「北に向かう」とは、宇宙から見ると「北へ向かう」と「地球の自転に合わせて東に向かう」の2つの力だということである。

地球は球だから、赤道に合わせて地球を輪切りにすると、切り口に円ができる。
そのちょっと北側をさっきの切り口と平行に輪切りにすると、少し小さい円ができる。
極に行くにつれ切り口の円は小さくなり、極点でゼロになる。

つまり、極に向かうほど円周は短くなる。

もし地上から見てどの地点でも無風と仮定すると、宇宙から見ると
「各緯度の大気は円周の長さに応じた移動速度で東に進んでいる」
ということになる。
その速度は円周のいちばん大きい赤道付近で一番速く、極に進むにつれ遅くなる。

そんな中で空気が赤道から北に向かうと、極に近づくにつれ、周りの空気に比べて大きな「地球の自転に合わせて東に向かう力」を持つことになる。
自然界には「角運動量保存則」というものがあり、回転の勢いは減らすことができないからである。

というわけで、赤道から来た北向きの風は、もともとそこにあった大気に比べ「東へ向かおう」とする力が強くなり、地上から見て西風となって吹き渡ることになる。

地球モデルはこんな単純なものではないが、理解を第一に置きモデルをかなり単純化した。
より複雑なモデルは直感的イメージを獲得できてからでおそくない。
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この回答へのお礼

助かりました

とてもわかりやすい説明ありがとうございました。

お礼日時:2022/08/10 19:56

>地球が東回りに自転しているにも関わらずという、問いに対しては、どのように説明したらいいでしょうか。



#3 さんが「コリオリのちから」について説明されていますよね?
それがすべてです。
「コリオリのちから」の解説は難しいものが多いですが、要するに「緯度によって地表面の自転の速さが異なる」ことと「その地表面と一緒に動くことによる、南北の大気の持つ東向きの速さの違い」によって発生するものと考えれば分かりやすいです。
「東向きの速さの違い」を持つ大気が、南北に移動したときにどうなるか、ということです。
想像力を働かせて考えてみてください。

地球の「東向きの自転」の地表面での速さは、
・赤道付近が最も速い
・中緯度付近では、赤道付近に比べて遅い
・北極、南極では地表面の自転の速さは 0
のように「緯度」によって異なります。
緯度によって、「自転軸からの回転半径」が異なるためです。

赤道付近でも、中緯度地方でも、地球の大気は「地面(地球)との摩擦」によって、ほぼ地面と一緒に自転しています。
(そでなければ、地球と大気の速度差で「強風」が吹くことになる)

一方、赤道付近の大気は地球上で最も太陽熱を多く受けるので温められて上昇し、上空で北と南に分かれて流れ、地球レベルでの大気循環(ハドレー循環、フェレル循環)が起こっています。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7%E6%B0%97 …

赤道付近で上昇した大気は、中緯度付近で地表面に下降して来ます。(赤道での円周が、緯度が高くなるほど狭くなるので、押し合いへし合いして行き場がなくて地表に降りてくる)
中緯度地方で地表面に降下した大気は、一部が赤道方向に戻り(貿易風)、一部がさらに極方向に流れます(偏西風)。

このような「南北方向」の大気の流れでは、
・赤道付近の大気は、東向きの自転速度が速い。
・高緯度地方の大気は、東向きの自転速度が遅い。
という差によって、
・赤道→中緯度→高緯度に移動する大気は、赤道付近の「東向きの速い速度」を持っているので、「地表面より速く」動こうとして東向きに流れる。(これが西→東の風で「偏西風」となる)
・中緯度→赤道に移動する大気は、赤道付近に比べて「東向きの速度が遅い」ため、「地表面の自転速度よりも遅い」ことにより西向きに流れる。(これが東→西の風で「貿易風」となる)

どちらも、風上から風下を見たときに「右側に曲がる」ように見えます。
低気圧は「上昇気流」ですが、そこに向かって集まって来る空気の流れが南北から「中心の右側に吹き込む」ことによって「反時計回り」の渦になります。

こんな、地球規模での大気の流れを想像してみてください。
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この回答へのお礼

助かりました

とてもわかりやすい説明ありがとうございました。

お礼日時:2022/08/10 19:55

北半球で言うと、


①温度の関係で赤道→北へ風が吹く。
②自転の影響で、東→西向きに①が押される。
 赤道付近の方が自転速度が大きいので、赤道付近が②が大きい。

結果、①の風は南西→北東に大きく曲げられて、偏西風となる。
偏西風は西→東なので、気象も西→東へ移る。

下の図の通り。
「地球が東回りに自転しているにも関わらず、」の回答画像4
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この回答へのお礼

解決しました

とてもわかりやすい説明ありがとうございました。

お礼日時:2022/08/10 19:56

下記のサイトがわかりやすく解説していましたので転載します。



---------以下転載------------------

(1)地球が回転しているからです。北半球で考えます。どこの地点でも同じ角速度で西から東へ回転していますが、赤道の距離が最も長く北に行くほど距離が短くなるため、相対的な速度(地球の外から眺めた速さ)は赤道が速く、北に行くほど遅くなります。2つの電車が西から東に動くとき、速度が同じなら、南の電車から北の電車にボールを投げれば同じところに届きますが、北半球では北の電車が遅いので南の電車からボールと投げたらどうなりますか。南の電車から見て、ボールは右にそれるように見えます。これが地球の回転力(コリオリ)の影響です。

(2)次に大気はザックリいうと赤道付近で空気の層が厚く、北極で薄くなっています。遠心力の最大は赤道です。対流圏の厚さは赤道付近で16kmほど。北極は8kmほどなので半分ですね。気圧とは空気の重さですから、気圧の大きい方から小さい方へ移動します。平均すると気圧の大きい南から小さい北へ気流は移動します。

(3)ところが(1)で述べたようにコリオリによって右に右に・・・と気流はそれます。南から北に向かう気流がどんどん右にそれます。そして最終的には西から東へ移動します。平均的に見れば偏西風は西から東に流れるのです。あくまで平均で、季節や地形によって、気圧の位置関係によって蛇行しますから、東から西に動くこともありますが、全体的にみれば常時、西から東と考えて間違いありません。

(4)ただし地表付近では摩擦が大きいため低気圧では反時計回りに中心に収束し、高気圧では時計回りに中心から外へ発散します。しかし摩擦がない上空で北半球では低圧部を左に見て風が吹きます。

ケンさんのお天気とマラソン
https://plaza.rakuten.co.jp/ojiichannnochie/diar …
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この回答へのお礼

解決しました

とてもわかりやすい説明ありがとうございました。

お礼日時:2022/08/10 19:56

それは風の影響で、風は気圧が高いところから低いところに流れるためです。



太陽からの熱量と自転による影響で風が生まれ日本付近では西から東に流れているだけの話です。
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この回答へのお礼

助かりました

ありがとうございました

お礼日時:2022/08/10 19:57

偏西風が吹いているからではないでしょうか?

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この回答へのお礼

解決しました

ありがとうございました

お礼日時:2022/08/10 19:57

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