風と気圧の関係

質問

私が中学生のころ考えていて、結局わからなかったことです。

気象に関することです。

高気圧では下降気流が生じていて、地上付近では周りに吹き出している。
低気圧では上昇気流が生じていて、地上付近では周りから空気が集まってくる。

・そうすると、結局空気が風として循環しているだけで、気圧の違いは解消してしまうのではないか。

・下降気流が生じると地上付近では、空気が濃くなって高気圧になる、と考えるべきだろうか。しかし、なぜそもそも下降気流が生じるのだろうか。周りに吹き出す分よりももっとたくさん空気が下降しないと、すぐに気圧が下がってしまうのではないか。

・周りへ吹き出しているところは、空気が薄くなって気圧が低くなるのではないか。周りから空気が吹き込んでくるところは、空気が濃くなって気圧が高くなるのではないか。

・地上で気圧が低いところでは、周りから空気が集まって来るんだろうけれど、上空からも空気が来るのだから、下降気流が生じるのではないか。

・気圧が低いところは上空も気圧が低いのだろうか。すると、上空でも周りから空気が集まってくることになりはしないか。

このようなことがわからなかったのですが、わかる方、ご説明ください。

回答No.4

jun1038

こんばんは。私が知っている（考えている？）範囲で回答してみますが、
私も気象の専門家ではないので、話半分ということで。

＞・そうすると、結局空気が風として循環しているだけで、
＞気圧の違いは解消してしまうのではないか。
○気圧の違いを生じさせたものが一時的なものなら、
　風がすうーと動いて気圧の差を解消して終わりです。
　でも、例えば海陸風など、（昼間）暖かい陸と相対的に冷たい海とがあれば、
　その温度差がある限り空気は循環し続けるでしょう。

＞・下降気流が生じると地上付近では、空気が濃くなって高気圧になる、
＞と考えるべきだろうか。
＞しかし、なぜそもそも下降気流が生じるのだろうか。
＞周りに吹き出す分よりももっとたくさん空気が下降しないと、
＞すぐに気圧が下がってしまうのではないか。
○下降気流は冷たい地面などに冷やされて生じたり、大気大循環で
　中緯度に空気が集まったりしてそれが冷えて生じたりするようです。
　持続的な下降気流があってそれが地面に当たって周囲に吹き出すのですから、
　吹き出すことにより中心部の気圧が直ちに下がるわけではないのでは？

＞・周りへ吹き出しているところは、
＞空気が薄くなって気圧が低くなるのではないか。
＞周りから空気が吹き込んでくるところは、
＞空気が濃くなって気圧が高くなるのではないか。
○前のほうの方が回答なさっているように、どっちが先かということでしょう。
　でも、別の見方をすれば、
　当然、吹き出すことにより、（吹き出さないよりは）気圧は低くなるでしょう。
　吹き込むことにより、（吹き込まないときより）気圧は高くなるでしょう。
　そういうふうに、空気は気圧の差を解消しよう解消しようとして
　運動しているのだと考えることもできるのでは？

＞・地上で気圧が低いところでは、
＞周りから空気が集まって来るんだろうけれど、
＞上空からも空気が来るのだから、下降気流が生じるのではないか。
○一般に上空の気圧は地上の気圧より低いですから、
　いくら地上に気圧の低い部分があっても、
　おそらくそれより気圧の低い上空から空気が来るのは考えづらいのでは？

＞・気圧が低いところは上空も気圧が低いのだろうか。
＞すると、上空でも周りから空気が集まってくることになりはしないか。
○普通は気圧が低いところは上空の気圧も低いようですね。
　当然上空でも回りから空気が集まろうとしますが、
　上空では地表面との摩擦力が働かず、
　気圧の差による力（気圧傾度力といいます）と、
　地球の自転による力（転向力とかコリオリの力などといいます）の
　２つの力が支配的になっていて、
　結論的に言って、この２つの力のつり合いにより、
　空気は気圧の低い部分を中心にして回転するようになります。
　その向きは、北半球の場合、低気圧では反時計回りです。
　上空では、低気圧や高気圧は、
　吹き出したり吸い込んだりするところではなく、
　回転する空気のウズです。

それでは。

お礼

どうもいろいろ考えた結果、
中学レベルでわかるようなことではないことがわかりました。

高校の教科書を改めて見たところ、
関係ありそうなことはいろいろ書いてあるんですが、
私の疑問に答えるようなことは書いてはありませんでした。

補足

ご回答ありがとうございます。
これからゆっくり読んでよく咀嚼したいと思います。