2018年8月3日金曜日

今年の夏の暑さと気圧配置

<気象学の素人だが、今年の暑さの原因を少し考えたので、ブログ記事とする。以下は全くオリジナルな内容であり、第三者の批判を経ていない。しかも中途半端な議論に終わる。その点は承知置きの上、お読みください。>

この国では、二酸化炭素の空気中濃度の増加を主原因とする地球温暖化説を信じる人が多い。今年のような暑さは異常であり、頭に血が登った世論がこの酷暑の原因を空中二酸化炭素の増加に押し付ける考えで固まる可能性があるので、一言コメントを書くことにした。

勿論、この暑さの原因が何らかの形で二酸化炭素濃度増加と関係がある可能性も否定はしない。しかし、もしあったとしても間接的関係であり、直接的なものではない。大気温度が徐々に上昇しているのは事実だが、それは100年間に2度足らずであり、この20年間の上昇は誤差の範囲内であるが、あったとしても1度以下である。

この異常な酷暑は、簡単に言えば、フェーン現象と同じ効果である。それを以下解説する。
上に示したのは、今日(2018年8月2日)の日本周辺の気圧配置である。日本は周囲に比べて気圧の尾根に当たり、晴天である。図中に赤丸(H)で示したのは、例年の太平洋高気圧の位置である。次の図の例年の気圧配置と比較すれば分かるように、盛夏8月にも拘わらずこの気圧配置は異常である。

下の図では、等圧線間隔が倍である点に注意して、上の気圧図と比較してもらいたい。例年の図では日本は高気圧の端の方に位置することに注目してほしい。http://www.tenki.jp/dic/word/%E5%A4%8F%E5%9E%8B%E3%81%AE%E6%B0%97%E5%9C%A7%E9%85%8D%E7%BD%AE/
  例年の気圧配置では、高気圧で上空から降下した空気が日本に向かう途中で海をわたりかなり冷却されるだろう。それでも暑いのだが、最高気温が32-3度近辺であり、今年よりは涼しい。この大気の対流と空気温度の関係を図示したのが次の図である。
高気圧は、下降気流を意味し、低気圧は上昇気流を意味する。そして、空気が下降すると言うことは、空気が圧縮されることを意味する。この圧縮される段階で、空気は加熱されるのである。これを理科の方で、断熱圧縮と呼ぶ。この効果は、ピストンを使って空気を圧縮するときに力が必要であり、その空気を圧縮するエネルギーが熱に変わると考えれば良い。(必ず補足として書いた次のセクションを読んでください)

この下降気流の空気は、既に低気圧の領域近くで雨をふらせており、乾燥している。そこで太平洋上を本土に向かう途中で、蒸発させた空気を含み少し冷やされている。例年なら、その幾分冷やされた空気が日本にやってくるのである。上の図で例年の日本の位置をオレンジ色で示している。

一方今年の日本は、上図で赤文字で示したように、高気圧領域にある。モンゴル地方で加熱され上昇した空気が、そのまま日本上空にきて下降気流となったのなら、異常な暑さは当然だと思うのである。

2)以上の説明には補足が必要である。高気圧の真下が周りと比べて暑いというのではない。通常、下降気流ができるのはそこが周囲と比較して低温だからである。対流は元々低温の領域を温め、高温の領域を冷ますように生じる。ここでの説明は、その元々の温度差の原因のほとんどはそのまま存在すると仮定した上での議論である。

ほとんどというのは、高気圧の位置などが例年と異なるという、空気対流の異常を引き起こす原因を除いてという意味である。つまり空気対流が例年に比べて異なるというのは、単に日本が例年より数度暑いという現象を一段階原因の方向に遡って表現したに過ぎないのである。

通常高気圧が、小笠原に位置するのは、そこが同緯度の周りと比較して低温になっているからだろう。従って、この位置に高気圧ができない原因は、その位置の海水温が高すぎるのではないかと思う。そう考えて、最初の図をよく見ると、高気圧であるという表示はないが、北海道から北東方向に1000km位離れた位置に高気圧が存在するようである。

つまり、親潮による冷たい海水が小笠原周辺まで南下してこないというのが、もう一段階原因の方向に存在する現象だろう。その先に考えられるのは、北極海の海水温などの議論だろうが、残念ながらその様な知識も情報もない。更に遡れば、全体的な地球温暖化が存在する可能性もある。

以上、中途半端ではあるが、ここで終わる。

0 件のコメント: