『イラスト図解 よくわかる気象学』(中島俊夫著)を使って気象予報士試験の対策をしています。
今日は接地層について勉強しました。
接地層とは?
以前の記事、
大気境界層とは?超わかりやすく簡単に解説【気象予報士試験対策】 - 根性による3ヶ国語学習者の日記
で書きましたが、地上から高度約1kmまでの空気の層を大気境界層といいます。そして、その層はさらに3つの層(接地層、対流混合層、移行層)に分けられます。
接地層とは、そのうちの一番下の層、つまり地面に接している層のことです。
接地層の特徴
昼間の晴天時の接地層内の大気は、絶対不安定の状態にあります。
「大気が不安定」とは、上に重たく冷たい空気があり、下に軽く暖かい空気のある状態をいいます。
ただ注意すべきは、上と下の空気の温度を比較する場合は、高度をそろえてから比較する必要があるという点です。
下の空気を上に引き上げて高度をそろえるときには、乾燥断熱変化(100m上昇につき1℃低下)か湿潤断熱変化(100m上昇につき0.5℃低下)の2つのパターンがありました。
そのいずれのパターンで比較してみても、下の空気の方が暖かい場合を絶対不安定な状態といいます。
詳しくは、以下の記事を参考にしてください。
絶対不安定とは?超わかりやすく簡単に解説【気象予報士試験対策】 - 根性による3ヶ国語学習者の日記
晴れた昼間の接地層内では、大気がこの絶対不安定な状態にあります。
なぜ絶対不安定な状態なのか?
晴れた昼間の接地層内が絶対不安定(下が暖かく上が冷たい)になる理由は、日光によって温められた地面が、その地面に触れている空気を直接に温めるからです。
そして、空気は熱を伝えにくい性質があるため、地面付近の空気が特に温められることになり、このことが絶対不安定となる原因となっています。
空気が熱を伝えにくいことについては、『図解・気象学入門―原理からわかる雲・雨・気温・風・天気図』に詳しく書かれています。
日射を吸収して熱くなった地面に直接ふれた空気は温められます。ただし、温められるのは直接地面にふれた空気だけで、空気の熱伝導率の低さのため、さらに隣り合う空気へとはなかなか伝導しません。このため、伝導によって熱せられるのは、空気が動かないと仮定した場合、地表からわずか数十cmという厚さです。
風が弱く日射の強い夏の日は、地面から数十cmのところの空気の温度は、50℃にもなることがあります。このようなときでも、1.5mの高さで測ればせいぜい30℃台ですから、ほんの1mしか隔たっていないところへも熱はすぐに伝わっていないことがわかります。
(『図解・気象学入門―原理からわかる雲・雨・気温・風・天気図』(P119)より)
接地層では、さらに、地面付近から高度が上がるにつれて風速が強くなるという特徴もあります。地面に近いほど風速が弱いのは、地面との摩擦力が働くためです。
接地層の特徴の覚え方
僕はこうした接地層の特徴を覚えるためにゴロ合わせ(のようなもの)を活用しています。余計覚えにくいかもしれませんが、気に入った方は使ってください。
設置絶対不安定、風がだんだん強くなる
「設置」は「接地層」のこと。
「かかし」でもなんでもいいのですが、何かを設置したものの、設置具合が明らかに絶対不安定で、そこに風がだんだんと強く吹いてきて危ういイメージです。
(かかし - Wikipediaより)
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