地学教材置き場

高校地学と大学の地球科学について個人的にまとめているブログです。自分の備忘録でもあります。

【地学基礎】〈大気と海洋④〉大気の大循環

1.熱の輸送

地球は太陽からエネルギー(熱)を受け取っている。その受け取るエネルギーは地球のどこでも等しいわけではなく、赤道域では多く、極域では小さい

結果として、赤道域では地球放射よりも太陽放射の方が多く極域では太陽放射より地球放射の方が多い

この熱の不均一を解消するために、地球は大気と海洋で熱を輸送している。

輸送の方向としては、熱を多く受け取っている赤道域から熱の

緯度による放出・吸収のエネルギーの違い(引用:地学基礎 啓林館)

 

2.大気の大循環

では赤道域から極域への大気による輸送についてみていきたいと思います。

まず、大気による輸送は大きく3つに分けることができる。赤道域から順に、「ハドレー循環」「偏西風」「極循環」にわけることができます。

ではハドレー循環から順にみていきたいと思います。

 

大気の大循環

ハドレー循環

ハドレー循環は「低緯度域から緯度30度くらいまでの循環」のことです。低緯度域では太陽から受け取るエネルギー量が多く暖められ、低圧帯となっています。これを熱帯収束帯とも呼びます。

低緯度の熱帯収束帯は低圧帯となっていることから、上昇気流が卓越しています。上昇気流により空気が上昇し、緯度30度付近まで上空を移動します。緯度30度付近で空気は冷やされ下降気流が卓越します。この領域を亜熱帯高圧帯とも呼びます。

亜熱帯高圧帯で下降した空気は、一部は低緯度の熱帯収束帯へ戻っていきます。その戻っていく風を、「貿易風」とよびます。

その際地球の自転の影響によって、貿易風は東寄りの風になっています。

 

・偏西風

偏西風は、日本付近などの中緯度域をぐるっと一周している大規模な風です。

中緯度では鉛直方向に循環が生じていない代わりに、「偏西風の蛇行」や「低気圧・高気圧」によって熱を低緯度から高緯度へ輸送している。

偏西風の極側で、暖気と寒気が接する場所時は「寒帯前線帯」と呼ばれている。寒帯前線帯の上空では、特に偏西風の流れが速く、「ジョット気流」といいます。

 

・極循環

極付近の空気は冷やされることで、下降気流が生じています。冷やされた空気は地球の自転の影響によって東寄りの風となって中緯度へ流れ込みます。この東寄りの風を「極偏東風」とよます。

中緯度側の暖かい空気は上昇し、極循環を形成しています。