地学大気・海洋理科

5分でわかる「大気と海水の大規模運動」フェレル循環やハドレー循環とは?理系ライターがわかりやすく解説

no-img2″>
 <figcaption class=桜木建二

地球の大気大循環は、大きく分けてハドレー循環とフェレル循環と極循環に分けられる。ハドレー循環は熱対流が原因となっている循環だ。

ハドレー循環

image by iStockphoto

次はハドレー循環について少し詳しく見ていきましょう。

その1:亜熱帯ジェット気流

ハドレー循環が運ぶ角運動量について考察しましょう。12月から2月にかけて、ハドレー循環は北緯30度程度まで達します。赤道の角運動量は少なくともこの緯度までは運ばれるので、前節で説明したようにこの到達点付近には非常に強い西風が吹いてることが期待されるはずです。たしかに北緯30度の対流圏境界面付近に秒速40m近い西風は吹いています。一方、南半球にも弱いながらやはり中緯度上空には西風が吹いているのです。この西風のことを亜熱帯ジェット気流といいます。

その2:温度風の関係

風と気温の間には実に興味深い関係があります。地上でも上空でも気温は低緯度で高く、高緯度で低いのですが、その気温の南北差の大きいところの上空に強い西風である亜熱帯ジェット気流が存在しているのです。このような風と温度の関係は温度風の関係と呼ばれ、中高緯度の大気・海洋の大規模現象でよく成り立っています。

その3:成層圏の温度変化

地上10~15km以高は成層圏です。加熱源のオゾン層に太陽光がどれだけあたるかは季節により大きく異なるため、成層圏の気温は対流圏と比べ物にならないほど季節変化が大きくなります。冬半球の極の成層圏には極渦と呼ばれる低温定圧な空気が存在しているのですが、この極渦のまわりには非常に強い極夜ジェット気流が吹いているのです。北半球の極渦は対流圏の波動活動にともなって時に大きく崩れ、極域の気温が急上昇することがあります。これが成層圏突然昇温です。

地球のダイナミズム

地球のダイナミズム

image by Study-Z編集部

海洋も大気と同じように地球規模で循環をしています。大気も海洋も主な循環の原因は熱輸送ですが、その循環が存在することにより、様々な環境が維持されているのです。地球のダイナミックな活動によって多様で美しい地球が存在しています。

1 2 3
Share:
tohru123