皆さんこんにちは。
受験Dr.の理科大好き講師、澤田重治です。

前回のブログでは、中学受験でよく出題される天気のことわざに触れながら、
日本の天気が西から東へと変わる理由は偏西風だという話をしました。
今回はその続編として、偏西風が吹く仕組みについて話していきたいと思います。

赤道付近の大気の循環 （ハドレー循環）

１年を通して、赤道付近は暑いし、北極や南極は寒い……
ということは、皆さん何となく知っているでしょう。

そうすると、例えば暑い赤道付近（緯度0度付近）では、
あたたまった空気が軽くなることで「上昇気流」ができます。
このことは、熱気球を思いうかべていただくと分かりやすいかもしれません。

また、この上昇気流に乗って水蒸気が上空へ移動するため、
雲ができて、雨が降りやすくなります。

上昇した空気は南北に分かれて移動し、やがて冷えると
北緯30度付近と南緯30度付近にそれぞれ降りてきます。
すると、下降気流ができる南北それぞれの30度付近では雲がなくなり、
雨が降りにくくなります。

こうして、次の図のように大きな大気の循環ができるのです。
この赤道付近の大気の循環のことを「ハドレー循環」といいます。

ちなみに、最も太陽の熱を受けやすい「太陽の真下の場所」は、
北緯23.4度（北回帰線）と南緯23.4度（南回帰線）の間を、
季節（時期）によって行ったり来たりします。
それにつれて、雨が降りやすい場所と振りにくい場所も移動するため、
熱帯地方には雨季と乾季があるのです。

　極付近の大気の循環 （極循環）

一方で、いつも寒い極付近（緯度90度付近）では、
冷たくて重くなった空気が下に降りてくる「下降気流」ができます。
かといって、極付近の上空の空気がなくなってしまうわけはありませんから、
その空気はもう少し緯度の低いところから流れ込んでくるのです。
そのため、緯度60度付近に上昇気流を作ることで、
次の図のような大気の循環が起こります。
これを「極循環」といいます。

中緯度付近の大気の循環 （フェレル循環）

ハドレー循環と極循環の図を重ねて考えると、緯度30～60度の中緯度帯にも
もう一つの大気の循環ができる可能性のあることが分かります。
この見かけの大気の循環のことを「フェレル循環」といいます。

　コリオリの力と偏西風

上記の図だけ見ていると、大気の循環によって吹く風は
まっすぐ南北方向に吹いているように思えますが、実は違います。

詳しい理由を説明は長くなるので別の機会にしますが、
地球は常に西から東へ自転していますので、
その自転の影響で、吹く風の進路は北半球ではいつも右に曲がるのです。
（南半球では逆になりますので、いつも左に曲がっていきます。）
このように、自転によってはたらく力のことを「コリオリの力」といいます。

見かけの循環ではない「ハドレー循環」と「極循環」を
コリオリの力を考慮して図にかくと次のようになります。

これらの風は、どちらも北半球の上空では南西から北東に、
南半球の上空では北西から南東に、いずれも「西寄りの風」として吹いています。
この影響で、中緯度地帯の上空には西寄りの風が蛇行しながら吹くのです。
これが「偏西風」です。
蛇行の理由はさらに難しくなってしまうため省きますが、
いずれにしても偏西風が吹く理由は「大気大循環」ということになります。

また、極循環によって北極・南極付近に吹く東寄りの風のことを「極偏東風」、
ハドレー循環によって赤道付近に吹く東寄りの風のことを「貿易風」といいます。

エルニーニョ現象って何？

さて、皆さんは「エルニーニョ現象」や「ラニーニャ現象」をご存知でしょうか？

今年の夏は、「エルニーニョ現象」が発生しています。
しかも、数年～数十年に一度の「スーパーエルニーニョ」なのだそうです。

中学校の先生が入試問題を作るのはちょうど今くらいの時期ですから、
時事問題が好きな学校では、エルニーニョ現象に関する問題が出るかもしれませんね。

 
というわけで、今回は少し難しい話になってしまいましたが、
エルニーニョ現象を理解するために必要な「貿易風」を知ってもらうために、
あえて大気大循環の話をしたのです。

 
次回は、後編（完結編）として、「エルニーニョ現象」や「ラニーニャ現象」とは何か？
その原因と影響についてまとめます。
どうぞお楽しみに！