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気圧傾度が同じならば地衡風は低緯度ほど風速が大きい、と
習ったのですが、それはなぜですか?低緯度ならば転向力が小さい
ということはわかるのですが、なにがどうなって低緯度ほど風速が大きくなるのか分かりません。

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A 回答 (2件)

地衡風速は


V=-(1/2ρΩsinφ)*(Δp/Δn)は習いましたよね。2Ωsinφがコリオリパラメーターです。Δpが気圧の差、Δnが距離です。ρは空気の密度。

仮に空気の密度1、気圧変化1hPa、距離100km、緯度を35度として計算しますと、コリオリパラメーター8.4*10^-5で約-12m/s。これが緯度10度ですとコリオリパラメーター2.5*10^-5で約-39.5m/sとなります。-の符号は高圧部から低圧部に吹く風の意味。
 
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こんにちは。



定性的な回答で申し訳ありませんが、
地衡風は、気圧傾度力と転向力とが釣り合っている風ですよね。
そして転向力は、風速が大きくなればなるほど大きくなりますよね。

気圧傾度が同じなら、気圧傾度力も同じ。
同じ気圧傾度力と釣り合うためには、低緯度では転向力が小さいので
より大きな風速が必要とされるのではないでしょうか。

イメージとしては、気圧傾度力でどんどん加速を始めた空気塊が、
かなり風速が強くなって初めて地衡風になるような感じでしょうか。
では。
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(日本語)
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(3)
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(4)
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気圧が高いとは、粒子が密集しており、温度が高く
気圧が低いとはその粒子がバラバラに動いており、温度が低い
これはあっていますか?


少しひっかかるのは、袋があるとし、その袋の中から外に押しているのが気圧ですか?
それとも、外から中に教えているのが気圧ですか?

教えてください。

Aベストアンサー

君の考え方にも,動画で見た先生の説明にも,少し無理というか考え違いの部分があります。

1.PV=nRT ・・・・・ この式は閉じられた空間での,乾燥した空気の話しです。
2.夏と冬との海陸の気圧差について,海洋における蒸発の問題が考慮されていません。
3.先生の説明では,冬に何故大陸に高気圧が出来るのか,海洋が低気圧になるのかの説明が不十分です。

1.は他の回答でも触れられています。あくまでも密閉された容器内での,気温と気圧の関係です。自由空間(蓋のない容器)では,下から暖められた空気は上方に逃げて行く為,気圧が下がって低気圧になっているように見えます。
2.夏の太平洋では,昼夜の平均で見れば,陸地よりも海水の方が温度が高く,その為蒸発量も海域の方が遙かに多くなります。湿った空気と乾いた空気を比べると,湿った空気の方が遙かに軽くなります。このため海域の空気は大きく膨張し対流を起こしますが,上昇できる高さには制限があります。上昇範囲の最高高度を『圏界面』と呼び,圏界面より下の対流可能な範囲を『対流圏』と呼びます。夏の太平洋では,膨張した湿った空気の勢力は四方八方へも広がります。これが太平洋高気圧の正体です。台風は,太平洋高気圧の周辺部の,気流の乱れやすい地域(陸地からの冷気と接触する部分)で発生します。
3.冬の陸地は対流(大気大循環のシステム)によって,偏西風帯が南下してくる為,冷気団を抱え込むことになります。海域では日射が弱まる為,夏ほどには高気圧が発達しません。その関係で日本付近には冷気が強く吹き出してくる訳です。

それから,『気圧』の定義についてですが,1.のような容器内ではなく,自由空間での圧力を考えます。『1平方cmあたりの地表面における空気の重さ』或いは『君の肩に掛かる1平方cmあたりの空気の重さ』と定義します。平均的な地表面付近の気圧=1気圧=1013hp はご存じでしょう。

気圧が高いとは、粒子が密集しており、温度が高く
気圧が低いとはその粒子がバラバラに動いており、温度が低い
これはあっていますか?

密閉容器内ではそう言う考え方も出来ます。別の考え方として,
密閉容器内では温度が高くなると,空気分子の熱運動エネルギーが高まり,分子同士の衝突が激しくなって,その結果として気圧が高くなる。逆に,冷えると運動エネルギーを失って気圧が下がる。・・・と考えます。
夏の太平洋高気圧は,非常に大きな密閉容器内での,大量に水蒸気を含んだ(熱エネルギー量の大きい)空気分子の「振る舞い」と,陸地での冷却・乾燥した大気の「振る舞いの結果」と理解しましょう。
解りにくい部分があったら,補足で質問してね。

君の考え方にも,動画で見た先生の説明にも,少し無理というか考え違いの部分があります。

1.PV=nRT ・・・・・ この式は閉じられた空間での,乾燥した空気の話しです。
2.夏と冬との海陸の気圧差について,海洋における蒸発の問題が考慮されていません。
3.先生の説明では,冬に何故大陸に高気圧が出来るのか,海洋が低気圧になるのかの説明が不十分です。

1.は他の回答でも触れられています。あくまでも密閉された容器内での,気温と気圧の関係です。自由空間(蓋のない容器)では,下から暖められた空...続きを読む

Q気圧下がって温度も下がる?

上空に行くほど気圧が低いので、上昇する空気は膨張して、気温が下がる。と、習いましたが、どうして気温が下がるのかがわかりません。空気は膨張するって言うところまでは理解できました。

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 こんにちは。

 空気を暖めるのは太陽ですが、日光は最初は空気をほとんど素通りしてしまいます。そして地面に近いところから空気は暖められます。その空気は、体積が変わらなければ空気の濃さによって気温が決まるのです。
 つまり気圧が高いほど高温で、逆に低くなれば低温になります(シャルルの法則といいます)。

Q偏西風 ジェット気流

(1) 熱帯集束帯の上空から極に向かって流れる風は、
   転向力が除々に大きくはたらき、
   風向は西に近づき、風速も大きくなる。

  この文章で、風向が西に近づくのはわかりますが、
  どうして風速が大きくなるのでしょうか。

(2) 亜熱帯高圧帯上空でジェット気流が発生するのはなぜですか。
  またジェット気流が西向きなのはどうしてですか。
  地表付近の偏西風はわかりますが、
  上空でも同じ西風が吹く理由がわかりません。
  
  上空の気圧は、
   赤道・・・高圧
   亜熱帯高圧帯(北緯30°付近)・・・低圧
   亜寒帯低圧帯(北緯60°付近)・・・高圧
   極 ・・・ 低圧

  となり、亜熱帯高圧帯の上空からは
  北上する風が発生しないと思います。

  亜熱帯高圧帯上空から北上する風があって、
  転向力の影響で方向が西よりになっているのでしょうか。

 (3)亜寒帯ジェット気流が発生するしくみも教えてください。

 すみません、疑問点をうまく説明できませんが、
 よろしくお願いいたします。
  

(1) 熱帯集束帯の上空から極に向かって流れる風は、
   転向力が除々に大きくはたらき、
   風向は西に近づき、風速も大きくなる。

  この文章で、風向が西に近づくのはわかりますが、
  どうして風速が大きくなるのでしょうか。

(2) 亜熱帯高圧帯上空でジェット気流が発生するのはなぜですか。
  またジェット気流が西向きなのはどうしてですか。
  地表付近の偏西風はわかりますが、
  上空でも同じ西風が吹く理由がわかりません。
  
  上空の気圧は、
   赤道・・・...続きを読む

Aベストアンサー

(1)ベクトルを書くと判りやすいのですが…
動き始めは北向きのベクトルのみです。しかしすぐにコリオリ力が働き、直角右向きのベクトルが発生します。ふたつの合力は動き出しのベクトルより「少し東向きで大きくなります」これを逐次繰り返すと、等高度線と平行になった頃に「風速が最大になります」これを全体で平均すると上空の風は等高度線に平行に、地衡風として吹くことになります。

(2)大気の温度は赤道側で高く、極側で低いのは周知のことと存じます。赤道側は密度が低くなり背が高く、極側では密度が高く背が低くなります。中緯度ではその傾きが大きくなっています。その傾きは高度と共に強くなり、地衡風も強くなります。温度の水平傾度のために、高度によって地衡風が変化することを温度風の関係と言います。南北の温度傾度は中緯度帯に集中しているので「中緯度の上空で偏西風が強い」ということになります。
亜熱帯ジェット気流は「熱帯圏界面と中緯度圏界面との境目に存在しています」が、西風の維持には、中緯度側の傾圧不安定波による渦度の水平混合とハドレー循環の角運動量の収束が働いているといわれています(気象科学事典より)
尚、フェレル循環は子午面循環の平均操作によって表されるもので見かけ上のものです。

(3)亜寒帯ジェット気流とお書きですが、寒帯前線ジェット気流ですね。寒帯前線の強い温度傾度で成り立っています。ですから冬になると温度傾度が強まり、ジェット気流も強くなります。温度傾度の解消のために大きく蛇行したり、分流・消滅したりします。

…難しいですね。

(1)ベクトルを書くと判りやすいのですが…
動き始めは北向きのベクトルのみです。しかしすぐにコリオリ力が働き、直角右向きのベクトルが発生します。ふたつの合力は動き出しのベクトルより「少し東向きで大きくなります」これを逐次繰り返すと、等高度線と平行になった頃に「風速が最大になります」これを全体で平均すると上空の風は等高度線に平行に、地衡風として吹くことになります。

(2)大気の温度は赤道側で高く、極側で低いのは周知のことと存じます。赤道側は密度が低くなり背が高く、極側では密度が...続きを読む

Q積分で1/x^2 はどうなるのでしょうか?

Sは積分の前につけるものです
S dx =x
S x dx=1/2x^2
S 1/x dx=loglxl
まではわかったのですが
S 1/x^2 dx
は一体どうなるのでしょうか??

Aベストアンサー

まず、全部 積分定数Cが抜けています。また、積分の前につけるものは “インテグラル”と呼び、そう書いて変換すれば出ます ∫

積分の定義というか微分の定義というかに戻って欲しいんですが
∫f(x)dx=F(x)の時、
(d/dx)F(x)=f(x)です。

また、微分で
(d/dx)x^a=a*x^(a-1)になります …高校数学の数3で習うかと
よって、
∫x^(a-1)dx=(1/a)*x^a+C
→∫x^adx={1/(a+1)}*x^(a+1)+C
となります。

つまり、
∫1/x^2 dx=∫x^(-2)dx
={1/(-2+1)}*x^(-2+1)+C
=-x^(-1)+C
=-1/x+C

です。


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