地球大気の大循環

地球上の熱の循環には、大気（空気）と水蒸気、海水という3つのものが用いられていますが、それらを実際に動かしている力は風になります。

前項でも確認したように、空気は太陽の熱によって暖められると軽くなって上空に向かって浮き上がり、その周囲から空気が入り込んで風が生み出されます。

これと同様のことが地球規模でも行われており、地球上でもっとも温度が高い場所である赤道付近では大量の空気が暖められて上昇し、地球の北と南に向かって大規模な風が発生します。

赤道付近から生じた風は中緯度付近（北緯30°および南緯30°）まで運ばれ、そこで下降していきます。

この低緯度付近における大気の循環は「ハドレー循環」とよばれていますが、地球上ではこのような大気の循環が中緯度、高緯度（極付近）でもそれぞれ発生しています（「フェレル循環」「極循環」）。

地球大気の大循環の模式図
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地球上において発生する熱エネルギーの不均衡はこのような大気の循環を生み出し、それによってさまざまな気象が変化する要因となっています。

また、それぞれの緯度における大気の循環に加えて地球の自転によって、東西の風が生まれてきます。

それが「貿易風」と「偏西風」で、みなさんもどこかでこの風の名称について聞いたことがあると思います。

貿易風はハドレー循環の一部を形成していて、赤道付近で東から西に吹く大量に水蒸気を含む湿った空気をともなう風です。

逆に、偏西風は西から東に向かって吹く風で、その中心で特に強いものは「ジェット気流」とよばれています。

この偏西風は私たち日本のある地域の上空を常に吹いている西風で、台風が東側に進行していくのもこの風の影響を受けているわけです。

上昇気流の発生場所と雲の形成

さて、地球大気の循環について確認したところで、次は雨のもととなる雲がどこで形成されるかを見ていきましょう。

雲ができる場所は陸地と海洋の2つに分けられ、さらにそれぞれに2つのパターンがあることから合計で4つに分類ができます。

いずれも上昇気流が発生し、そこから雲が発生する場所になっています。

上昇気流の発生場所
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以上に挙げた4つのパターンによって上昇気流が生まれてそこに雲が形成されて雨が降るというしくみになっています。

大気の流れを理解するポイント

私たちは普段から空にある雲を当たり前のように目にしていますが、それがどこでどのようにしてできているのかについてはあまり意識することは少ないと思います。

ただ、気象現象の前提には、地球において生じる熱エネルギーの不均衡から大気が動くという部分が常に関わっています。

たとえば、日本では夏になると熱帯で発生した台風が接近し、時として大きな被害をもたらしますが、私たちはそちらの部分に注意が向きがちです。

しかし、これを地学的な観点から見た場合、地球規模で生じる熱エネルギーの不均衡を解消するべく、赤道付近の熱を高緯度に向かって移動させて熱収支を安定的に保とうとするメカニズムのひとつだといえます。

このように、地球規模の大気の流れを見ていくことが気象現象を理解することのポイントになってくるのです。