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異常気象 No8

        目次を作りました。順番に見てね
 


  
   


異常気象 No8

第一章 気象の要素
 

 ○大気の現象
気温
 

気温と気圧

 では気圧の差は何によって作られるのでしょうか?  地球に到達した太陽エネルギーは、大まかに次のようになります。

・大気中の水分を暖める 20

・地表を暖める     49

・反射して宇宙に出る  31

また、地球が得たエネルギー(69%)が、そのままだと地球は高温になります。地表に届いた熱エネルギーは、赤外線等となり再度宇宙に放射されます。つまりエネルギー収支は0となり、地球の気温が平均して15℃で一定に保たれています。実際にはかなり複雑らしい。

 気温と風の説明で暖められた空気は上空に上がっていきます。つまり温度差が大きいと上昇気流となり、地面にかかる圧力を低下させます。その為上昇気流が激しいところでは低気圧となります。また空気の温度が下がると空気は下降してきます。その温度差が大きいと下降気流となり、海面にかかる圧力を増加させる高気圧となります。温度の違いで空気は移動するとしましたが、温度の違いが気圧の差を招いて、地表では高気圧から低気圧に向かって風が吹きます。高気圧、低気圧と言うのは地表にかかる圧力のことなので、風は高気圧から低気圧に吹くことになります。しかし、上空では低気圧から高気圧に向かって風が吹くことになります。このように空気の温度と気圧には密接な関係があります。気圧は地表に風を齎す要素であり、空気の温度(気温)の差は気圧の差を作る要素となりますね。

 

気温

 なんとなく気温というものが分かってきましたが、そもそも温度って何? 温度はなにによって決まるのかな? 理科によると分子の運動エネルギーのことで、分子の運動エネルギーが高いと活発に分子が動きその物質の温度を高めます。エネルギーが低いと温度も低下します。分子運動が止まっている状態のときの温度を絶対零度といいますが、量子力学的には分子の運動は「0」にはならないとか・・。よく分かりませんが温度は運動エネルギーということですね。


疑問
・・そうなると温度が低い上空では分子の運動エネルギーが小さいということかな?

大気の上空では「断熱膨張」が起こります。上空が寒いのは断熱膨張による「断熱冷却」が起きているからです。断熱膨張は、外部との熱のやり取りがない状態で体積が増えることです。外部との熱交換がなされないで膨張するとき、内部エネルギーが膨張に使われ、その分子運動エネルギーを消耗することで空気の温度が下がります。地表で暖められた空気は膨張により軽くなって上昇していきます。その上昇の過程でも膨張し続け、分子の運動エネルギーを消耗して、温度が下がっていきます。


疑問
・・空気の温度が上がると、暖まった空気が上に上がるのはなぜ?

 地表が暖まるとその熱で空気も暖められます。暖められるということ、つまり温度が上がると言うことは外部から運動エネルギー(熱エネルギー)を供給された形となっています。外部から運動エネルギーを得た空気は分子運動が活発になり広がろう(体積を増そう)とします。体積が増えると単位容積あたりの重量が軽くなります。このようにして周りの空気より軽くなった空気は上に移動していきます。気体は暖められると膨張して軽くなります。軽い空気は密度が薄いので空気(酸素)が薄いことになります。

平成22年10月13日


 


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