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コリオリの力と大気大循環
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>フェレル循環のところで、風が西から吹くのが分からないんです。 フェレル循環（↓） http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A7%E3%83%AC%E3%83%AB%E5%BE%AA%E7%92%B0 は一筋縄ではいかない代物のようで、私のような素人の手に負えるものではないのですが、いちおう、以下に自分なりの推測を書いてお答えとします。 フェレル循環においては、北緯30度付近で下降した空気は高圧帯を作り、その高い圧力に押し出されて、北へ向かおうとします。しかし、北半球で北向きに運動する物体には地球の自転に起因するコリオリの力（↓） http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%AA%E3%82%AA%E3%83%AA%E3%81%AE%E5%8A%9B が東向きに加わるので、風は西風となります。高圧帯が押し出す圧力（勾配）とコリオリの力のほかに、地面・海面などからの摩擦力が抵抗力として働いて、それらがほぼ釣り合うという条件で風速が決まります。 問題は、フェレル循環の高層部です。上の最初のサイトの図によると、高層部では空気の速度は南向きの成分を持っています。この速度成分に対するコリオリの力は西向きになるので、風は東風になるはずです。しかし実際には、高層部でも西風が吹いているということです。おそらく質問者さんはこの点を疑問に思われているのではないでしょうか。 西風に働くコリオリの力の水平成分は南向きです。もしコリオリの力だけしか働かないとしたら、風は南向きに加速される一方です。実際には、コリオリの力の南向きの成分は何かの北向きの力によって釣り合わされて、それで風速がある程度の値で抑えられているはずです。高層部では地面・海面などからの摩擦力はあまり期待できないでしょう。 実は、そのような働きをする北向きの力が存在します。それは圧力勾配（圧力差）による力です。低緯度の地方ほど、太陽によく熱せられて高温になります。高温の空気ほど膨張しようとする力が大きく（圧力が高く）、高い所でも圧力の低下が比較的小さくなっています。その結果、高層部においても低緯度地方から高緯度地方に向かって、圧力勾配による力が生じるのです。そしてこの力がコリオリの力と釣り合います。 これを逆に捉えると、太陽による加熱によって高層部にも南北方向に圧力勾配が生じ、それによる力を釣り合わせるためにコリオリの力が働くということです。そして、コリオリの力がその役割を果たすためには西風でないといけないのです。↓を参照してください。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E8%A1%A1%E9%A2%A8 となると、結局、高層部の西風も低層部の西風も、いちばんの原因は圧力勾配にあるということになります。違いは、高層部では地面・海面などからの摩擦力が小さいので、コリオリの力が単独で圧力勾配による力と釣り合わなければならず、よって高層部の方が高速風になっているということでしょう。 最後に、では上で述べた南向きの循環運動によって生じるはずの東風はどうなったのかということですが、確かなことは私にはわからないのですが、効果が小さいのではないかと推測しています。つまり、確かに南向きの循環運動があれば、それに伴って西向きのコリオリの力が生じるのですが、その大きさは上で述べた圧力勾配による力を打ち消すために必要なコリオリの力に比べてじゅうぶん小さく、よって東風にはならないのではないか・・・と。この点については専門家にコメントしていただけると助かります。 間違いがあるかもしれませんが、悪しからず。
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貿易風のことでしたら、↓をどうぞ。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B2%BF%E6%98%93%E9%A2%A8 極東風ならこちら↓。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A5%B5%E6%9D%B1%E9%A2%A8
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