以下の文書は次の翻訳です。

Westerlies - Wikipedia (偏西風)

ここで述べる偏西風 (westerlies) とは海面に近い所を吹く西向きの風で、 貿易風と対になった風のことです。 偏西風と貿易風は大航海時代にヨーロッパの帆船が利用した風で、 風向きはボルタ・ド・マールの概念図を見る方が理解しやすいです。 日本語では ジェット気流のことも偏西風と呼ぶこともあるので、 言葉の使用でかなり乱れています。(westerlies とは単に西向きの風のことなので、英文でもジェット気流のことを westerlies と 呼ぶことがありますが、前後関係から区別がつきます。)

偏西風は陸地がなければ、北半球の場合には、南西から北東に向かって吹く風ですが 日本では大陸の影響があるため、冬場に北西から南東に向いて吹く風が偏西風です。 (この風は南北方向の変化を無視すれば西からの風です。) 一方、北半球の場合には貿易風は北東から南西に向かって吹きますが、 日本では大陸の影響があるため、夏場に南東から北西に向かって吹く風が貿易風です。 (これも南北方向の変化を無視すれば東からの風です。) 季節による風向きの変化は気圧の尾根によっており、この気圧の尾根が夏場には北に移動し、冬場には南に移動しているため このような現象が起きています。この気圧の尾根は台風が進路を変える場所です。これが季節により移動する。

以下の翻訳で困るのがサイクロン (cyclone) です。 一般的には「低気圧」と訳す方がよいようですが、 以下登場するサイクロンには 3 種類あります : (i) 熱帯サイクロン (tropical cyclone)、 (ii) 温帯サイクロン (extratropical cyclone)、 (iii) 極サイクロン (polar cyclone, 極渦)

言葉が自然にならないので、「低気圧」とせずに「サイクロン」としました。

偏西風 (westerlies)、反貿易風 (anti-trades)、あるいは卓越偏西風 (prevailing westerlies) は 緯度 30° と 60° の間の中緯度で 西から東に吹く 卓越風 (prevailing winds) の ことである。 これは (30° の) 亜熱帯高気圧 (horse latitiudes) を起点にして、北極・南極に向けて流れ、 この一般的方法で、温帯サイクロン (extratropical cyclones) の舵取りをする (steer)。 亜熱帯の気圧の尾根の軸 (subtropical ridge axis) を横断して、 偏西風に進入する熱帯サイクロン (tropical cyclones) は、 増大する偏西風によって、進路が曲がる。 風は主に北半球では南西から、南半球では北西から吹く。

偏西風 (青) と貿易風 (黄色と茶)

偏西風が最も強い時は北半球・南半球の (それぞれの) 冬で、気圧が極で低い時であり、 一方、最も弱い時は北半球・南半球の (それぞれの) 夏で、このとき気圧が極で高くなる。 偏西風は陸地がないととりわけ強く、 とりわけ南半球でそうである (強く吹くチリ、アルゼンチン、そしてニュージーランドで 「勇ましい西風」 (Brave West wind) とも呼ばれる)。 というのは陸地は流れのパターンを増幅し、 流れをもっと南北方向にして、偏西風を遅くする。 中緯度最強の偏西風は、南緯 40° と 50° の間の 吠える40度 (roaring forties) で到来する。 偏西風は大陸の西海岸に暖かい熱帯の水と風を運ぶことで重要な役割を演じ、 とりわけ広大な大洋の理由から南半球でこうである。

一般的大気循環、貿易風 (赤)、偏西風 (白)、 南太平洋高気圧 (青)

もしも地球の 自転と公転が同期 (tidally locked) すれば、 太陽の熱は中緯度に渡って風を引き起こし、亜熱帯の気圧の尾根から極の方向に風が吹く。 しかしながら、地球の回転で誘導される コリオリ効果は極方向の風を、 北半球では北向きから東 (右) にそらし、 南半球では南向きから東 (左) にそらす。 これにより風は北半球を通して南西から吹く傾向があり、 南半球では北西から吹く傾向がある。 極で気圧が低ければ偏西風の強さが増え、これで中緯度が温かくなる。 これは 北極振動が正 (positive) の時に起き、 冬の間には極の近くの低気圧は夏の間よりも強い。 これが負 (negative) で気圧が極で高い時に、 流れはもっと子午線に沿い、極の方向から赤道の方向に吹き、 冷たい空気を中緯度に持ち込む。

1 年を通じ偏西風は 極サイクロン (polar cyclone) と共に強さを変える。 極サイクロンの激しさが冬に最大になると偏西風は強さを増し、 極サイクロンの激しさが夏に最小になると偏西風が弱くなる。 偏西風の影響の実例は、 ゴビ砂漠に発生した砂塵が汚染物質と結びつき、 風下の多大な距離に広がって、北米に至ることである。 偏西風は、とりわけ南半球では強力で、 西風から東風への前進を遅くする陸地が中間に少ない。 南半球では暴風雨や曇りがちな理由から、偏西風を 色々な緯度に応じて : 「 吠える40度」 (roaring forties), 「狂う50度」 (furious fifties), あるいは 「絶叫する60度」 (shrieking sixtie) のように呼ぶことが普通である。

大西洋と太平洋の亜熱帯の気圧の尾根の極の側で、西から東に持続して吹く風により、 海流は南半球・北半球のどちらでも、類似の方法で駆動される。 北半球の海流は南半球のものより弱く、 北半球・南半球の両方の偏西風の間の強さの違いによっている。 西岸境界流 (western intensification) のプロセスにより、 大洋の西の境界の海流が、大洋の東の境界のものよりも強い。 この大洋の西の海流は暖かい熱帯の水を、北極・南極に向けて運ぶ。 2 つの大洋を横断する船は何世紀もの間、海流を利用した。

ベンジャミン・フランクリン (Benjamin Franklin) によるメキシコ湾流の地図。

南極環流 (Antarctic Circumpolar Current) あるいは 西風海流 (West Wind Drift) は、 南極の周りを西から東に流れる海流である。南極環流は南極海の支配的な循環特性で、 およそ 125 スベルドラップ (Sverdrup) で、最大の海流である。 北半球で、 メキシコ湾流は 北大西洋亜熱帯循環 (North Atlantic Subtropical Gyre) の一部分で、 偏西風の基点となり、あらゆる形式の強力なサイクロンの発生を誘導する。 黒潮は 北大西洋西に位置する強力な西の境界の海流で、 メキシコ湾流に類似し、これも、この地域の海洋暴風雨の激しさに寄与している。

温帯サイクロン (Extratropical cyclone) は 総観スケール (synoptic scale) の 低気圧気象システム (low-pressure weather system) で、 熱帯や南極・北極の性質を持っていないもので、 前線、及び気温 (temperature) と 露点温度 (dew point) の 水平 勾配 (horizontal gradients)、 別の言葉では 「傾圧帯」 (baroclinic zones) と関連する。

記述子の "extratropical" (温帯) はこの形式のサイクロンは一般に熱帯の外、 地球の中緯度で起きる事実を言及し、ここでは偏西風が システムを一般に西から東に舵取り (steering) する。 これらのシステムは形成される場所から「中緯度サイクロン」(mid-latitude cyclone) あるいは「ポスト熱帯サイクロン」 (post-tropical cyclone) と説明してもよく、 気象予報士と一般大衆により、低気圧 ("depressions" あるいは "lows") としばしば言及される。

仮想的な天気図 (synoptic chart)。 温帯サイクロンが英国とアイルランドに影響を及ぼす。 等圧線の間の青い矢印は風の方向を表し、L は低気圧の中心 を示す。 閉塞前線 (cccluded)、 寒冷前線、 温暖前線に注意。

温帯サイクロン (extratropical cyclone) は温度帯 (zone of temperature) と露点勾配 (dewpoint gradient) に沿って形成されるため、 ほとんど常に 傾圧 (baroclinic) として分類されているが、 ライフ・サイクルの最後に、 サイクロンのまわりの温度分布が低気圧 (low pressure) の中心から半径に沿って、きわめて一様になり、 時々 順圧 (barotropic) となる。 温帯サイクロン (extratropical cyclone) は亜熱帯サイクロン (subtropical storm) に変化することがあり、 もしも温暖な水域上で中央対流 (central convection) ―― これはその核を温め、中心近くの温度と 露点温度 (dewpoint) の傾き (gradient) が衰える原因となる ―― が進展すると、熱帯サイクロンになることがある。

熱帯サイクロン (tropical cyclone) が亜熱帯の気圧の尾根 (subtropical ridge axis) を横断時に、 ―― 通常はシステムが偏西風を横切ることで出来る高気圧領域の裂け目を通り抜ける ―― 高気圧領域のまわりの一般的進路は、その北の一般低気圧領域に吹く風により、 随分と向きを変える。 サイクロンの進路が偏東風により、強く極方向に押されると、 サイクロンは向きを変え、偏西風に進入する。 例えば、太平洋を通り抜けてアジアに向かう台風は、 中国やシベリアの上を通過する低気圧のまわりの風と遭遇すれば、 日本の沖で北に、次に北東に向きを変える。 多くの熱帯サイクロンはこのようにして 温帯サイクロン ―― これは亜熱帯の気圧の尾根 (subtropical ridge) の北で西から東に移動 ―― により、そのうち北東に強制的に向きを変えられる。 向きを変える熱帯サイクロンの実例には 2006 年の 台風イオケ (Typhoon Ioke) があり、 これは類似の進路を取った。

ハリケーン・ビル (Hurricane Bill (2009)) の進路、 2009 年の米国海岸沖の古典的な進路を示す。