天気はなぜ西から変わる？

質問

天気予報でもよく耳にするように、天気は西から変わりますよね。これはなぜなのですか。地球の自転とか、雲の動きとかと関係があるのでしょうか。南半球だとどうなるのでしょう。

回答No.7

noname#1499

(1)大雑把な話＆回答に対する補足の答え
角運動量保存則から、低緯度で東風、中・高緯度で西風（偏西風）となります。
角運動量をMとするとM=a・cosφ（u+a・cosφ・Ω）と書けます。
aは地球半径、Ωは地球の角速度でa・Ωが大体463m/sです。φは緯度です。
uが西風を正とする風速です。
Mはどの緯度でも一定になっています。試しに赤道と日本ぐらいの緯度を入れて試してみてください。赤道では弱い東風か風速ゼロにして日本の風を求めるとuが常に正になっていることが分かります。これがハドレー循環の基礎となったものです。

(2)もうすこし具体的に＆補足
雲が存在する対流圏の話（地表から高度１５ｋｍ程度）をしましょう。
地球の大気を動かしているもの（私たちが風と感じるもの）はどのようにうごいているのでしょうか。それは、基本的には太陽からくる熱エネルギーによってうごかされています。太陽が地表を暖めた結果大気が暖められて動くようになるのです。しかし、太陽から地表にくるエネルギーはむらがあります。これは緯度によって太陽高度が違うためで、赤道付近の低緯度では単位面積あたりに受けるエネルギーは大きく従って大気は加熱されます。一方、北極・南極周辺の極地方では太陽高度が低いため受けるエネルギーが小さく大気はあまり暖められません。こうして、低緯度地方と高緯度地方では温度に差ができます。この温度差の為に地表より上の上空では西風の力が増そうとすることになります。これを温度風の関係といってコリオリ力も含まれています。従って、中・（高）緯度では北半球でも南半球でも対流圏では常に偏西風が卓越します。赤道域では弱い偏東風になります。