偏西風と 貿易風
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 (jet stream) のことも偏西風と呼ぶこともあるようで、 言葉の使用でかなり乱れています。 しかし、この混乱はかなり根が深いような気がすることになったので、ページの最後に 訳注を付けました。
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。
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 or prevailing westerlies) あるいは反貿易風 (anti-trades) とは 30° から 60° の中緯度地方の支配的な風のことで、 亜熱帯高気圧帯 (horse latitude) から極に向けて吹く風のことである。 この支配的な風は西から東に吹き、 この方向に温帯サイクロン (extratropical cyclone) の向きを変える。 熱帯サイクロン (tropical cyclone) が 亜熱帯の気圧の尾根 (ridge) を横切ると、 増大する西からの風により、東の方に向きを変える。 風は、北半球では支配的に南西から吹き、北半球では支配的に北西から吹く。
偏西風は冬半球 (winter hemishpere) に最も強くなり、このとき極の気圧は低くなる。 一方で偏西風は夏半球に最も弱くなり、このとき極の気圧は高くなる。 偏西風が強く吹くのは南半球であり、南半球には中緯度地帯には陸地がなく、 これにより風の流れが増大する。 陸地があれば南北方向に吹く傾向があり、偏西風を減少させるのである。 中緯度地帯において最も強い偏西風は 緯度で 40° から 50° の間の 吠える 40° (Roaring Foties) で吹く。 偏西風は暖かい赤道地帯の水や風を大陸の西岸に運ぶことに重要な役割を果たす。 これは南半球でとりわけ顕著で、南半球における広い海洋が原因である。
もしも地球が自転をしていなければ、 太陽の熱により、風は中緯度地帯を横切って極の方向に吹き、 亜熱帯の気圧の尾根から吹くことになる。 しかしながら、 コリオリ効果が地球の回転によって生じ、 これが起きていない場合の風の向きを、北半球では右に向け、 南半球では左に向けている。 以上の理由により、 北半球では南西から風が吹く傾向があり、 南半球では北西から風が吹く傾向がある。 極の気圧が低ければ偏西風の強さを増大し、中緯度地帯を暖かくする効果がある。 これが起きるのは 北極振動がポジティブとなる時である。 極低気圧は冬の方が夏よりも強力である。 北極振動がネガティブで、極で気圧が高ければ、 風の流れはより南向きとなり、極の方向から赤道の方向に風が吹く。これにより冷たい空気が 中緯度地帯に運ばれる。
一年を通じて、偏西風は極サイクロン (polar cyclone) と共にその強さを変える。 極サイクロンが冬に激しさを最大にする時に偏西風はその力を増大する。 極サイクロンが夏に激しさを最小にする時に偏西風は弱くなる。 偏西風の影響の実例に ゴビ砂漠に由来する砂塵があり、汚染物質と結合し、 風下に長距離に拡散し、つまり東の方に拡散し、北アメリカに至っている。 偏西風は特に強力となることがあり、とりわけ南半球で強力である。 南半球には中緯度地帯に陸地が少なく、西から東に向けての風の進行を低下させることがないのである。 南半球では、嵐が起きたり、曇りとなる傾向があるため、 偏西風は「吠える 40度」(Roaring Forties)、「狂う 50度」(Furious Fifties)、「絶叫する60度」(Shrieking Sixties) と呼ばれるのが普通である。
亜熱帯の気圧の尾根の極の側を常に風が西から東に吹くため、 海流が同じ方向に動く。これは南半球でも同じである。 北半球での海流は南半球の海流よりも弱く、 これは北半球と南半球の偏西風の違いによっている。 西が激しくなるため、 海洋の西側の海流が東側の海流よりも強くなる。 この海洋の潮流は、暖かい熱帯の海水を極の方向に運ぶ。 海洋を横切る船舶は何世紀もの間、海流を利用した。
南極環流 (Antarctic Circumpolar Current) あるいは 西風海流 (West Wind Drift) は海洋 (ocean) の潮流で、南極のまわりを西から東へ流れる。 南極環流は南極海の支配的な潮流の特質で、 流量はおよそ 125 スベルドラップ (Sverdrup) で、最も大きな海洋の潮流である。 北半球では、メキシコ湾流 (Gulf Stream) -- 北大西洋の亜熱帯循環 (North Atlantic Subtropical Gyre) の一部 -- は偏西風の基部であらゆる種類の強力なサイクロンを発生させる。 日本の黒潮は西北太平洋の西の境界上の強力な潮流で、メキシコ湾流と類似しており、 その場所における海洋性暴風雨 (ocean storm) に深く関与している。
温帯サイクロン (extratropical cyclone) は 天気図スケール (synoptic scale) の低気圧のことで、 熱帯性でもなく、極の性質を持っているものでもなく、 前線、及び温度と 露点温度 (dew point) の水平勾配 -- 傾圧帯 (baroclinic zone) と呼ばれる -- に関連している。
「温帯サイクロン」の「温帯」(extratropical、訳注：逐語的には「熱帯外」の意) は、この種のサイクロンが熱帯の外、すなわち中緯度で起きていることを指しており、 ここでは偏西風が一般的に低気圧を西から東へ運んでいる。 この低気圧は、形成されている場所から中緯度サイクロンと呼ぶこともでき、 (熱帯サイクロンから) 温帯サイクロンに変異した場合には、 「温帯化サイクロン」 (post tropical cyclone) とも呼べる。 しばしば、気象予報や社会一般では「低気圧」と呼ばれている。 温帯サイクロンは日常の現象で高気圧 (anti-cyclone) に沿って、 地球上の多くの場所で気象を動かしているのである。
) が低気圧の中心から、
温暖前線と寒冷前線が交わる個所に伸びていることに注意。
温帯サイクロンはほとんど常に 傾圧的 (baroclinic) なものとして分類される。 これは温帯サイクロンが温度と露点温度の勾配に沿って 形成されるからである。 しかしながら、温帯サイクロンは、 そのライフサイクルの最後で 時には 順圧的 (barotropic) なものとなることがある。 この時、サイクロンのまわりの温度分布は、 低気圧の中心から等距離の場所で極めて一様となる。
温帯サイクロンは亜熱帯暴風に発展し、 そこから熱帯サイクロンに発展することもある。 これが起きるのは起きるのは次のような時である。 暖かい海に定住し、中央部に対流を生むと、 これが中心部を暖かくし、中心部に近い場所で 温度と露点温度の勾配が消えうせるのである。
熱帯サイクロンが、亜熱帯の気圧の尾根を横切る時、 通常これは横断によって生じる 高気圧帯の切れ目を通りぬける。 高気圧のまわりの一般的な進路は風により方向が随分と変化し、 北方の一般的な低気圧帯の方に向く。 サイクロンの進路が東向きの成分によって強く極方向に向くと、 サイクロンの転向 (recurvature) が起き、偏西風に進入する。 太平洋からアジアの方向に移動している台風は、 日本の沿岸で転向が起き、北、次いで北東に向きを変える。 但し、これは台風が 中国やシベリアの上空を移動する低気圧による 南西からの風 (北東に吹く風) に遭遇する時に起きる。 熱帯サイクロンの多くは、このようにして、 時間と共に温帯サイクロン -- これは亜熱帯の気圧の尾根の北側を西から東に向けて移動している -- によって北東に強制的に移動させられるのである。 熱帯低気圧が転向する実例は 2006 年の 台風 12 号 (Typhoon Ioke) であり、これは類似の軌道を描いた。
日本語では ジェット気流 (jet stream) のことを偏西風と呼ぶことがあり、 著しい混乱が引き起こされています。 用語の使用のことよりも、このページと 貿易風の記事の内容から、少し正確にした方が良い点があります。 列挙すると
何が問題かと言うと、 「黄砂はジェット気流によって日本に到達している」という話をどこかで聞いているからです。 ジェット気流は主に対流圏と成層圏の間を吹く西向きの風で、 対流圏の風ではありません。「貿易風」も「偏西風」も共に対流圏の最下層で吹く風です。 そこで
黄砂 - Wikipedia
を調べると
ここから考えると、「黄砂がジェット気流に乗って大陸から日本へやってくる」ということは 嘘だということが確実です。「サハラ砂漠」と「ゴビ砂漠」の例と比較すれば間違いなく、 砂塵が運ばれるのは英語版の Wikipedia が述べているように主に対流圏の現象です。 もしも「砂塵」がジェット気流により運ばれるのであれば、サハラ砂漠の砂塵がフロリダに到達するはずがないからです。 また「偏西風」により、ゴビ砂漠の砂塵がアメリカに到達しているのであれば、 黄砂も (対流圏の) 「偏西風」で日本に到達しているのは明らかなことです。(アメリカよりも日本までの距離が短い。) そもそも、大気の対流により、風が起き、これにより砂塵が運ばれるはずですから、 砂塵の移動は基本的には大気の対流現象による結果で、明らかに対流圏で起きている現象のはずです。
そもそも、対流圏の下層部で西向きの風が起きていれば、対流により対流圏の上層部でその逆向きの風が起きており、ジェット気流は その上を吹いている。従って砂塵がジェット気流まで持ち上げられることはほとんどない。 おまけに冬場であれば、大陸では下降気流 (つまり高気圧) が発生しているはずで、砂塵が上方に吹き上げられることはほとんどない。 しかしこれは一般的傾向であって、必ずしも気流の流れが決まっているわけではありません。
もう少し調べましょう。
気象庁 | 黄砂観測のべ日数
には 「1967 年から 2011 年までの黄砂観測のべ日数表」 が表示されており、黄砂が観測されるのが、ほぼ 1 月から 6 月までだという ことがわかります。
日本では冬は北西の風が吹き、夏は南東の風が吹く傾向があり、 貿易風や偏西風が本来の方向で吹いてはいません。 おおよそ北緯 30° よりも北であれば偏西風が吹き それよりも南であれば貿易風が吹きます。 この境界に気圧の尾根があり、この気圧の尾根は夏には北に移動し、 貿易風の吹く場所が広くなります。 (この気圧の尾根が存在する個所は、台風が東向きに進路を変える場所です。) 従って、もしも大陸がなければ、日本の近辺では 冬には南西からの偏西風が吹き、夏には北東からの貿易風が吹くことになります。 実際には、大陸の影響 (冬には陸からの風、夏には海からの風) により冬には北西からの風となり、夏には南東からの風となっていますが、 日本では冬には偏西風が吹き、夏には貿易風が吹くと考えてよいと思われます。
以上の事実と気象庁の「黄砂観測のべ日数」を考え合わせれば、 日本に到達する「黄砂」は、その大半が対流圏の「偏西風」によってもたらされており、 「ジェット気流」ではないことは自明なことです。 なお冬の始めに日本に黄砂が到達していないのは、大陸の影響により、 風が複雑に変化するためと思われます。
少なくとも「偏西風」と「ジェット気流」を混用すると、無用の混乱を招き、 事実を正確に認識できなくなります。 とりわけ、英語を日本語に翻訳する時に、この問題が出てくる可能性があります。 原文で (対流圏の) ｢偏西風」と言っていることを「ジェット気流」のことと同一視すれば とてつもない誤解が起きます。 英文ではゴビ砂漠の砂塵がアメリカに到達しているのは「偏西風」による結果であるとしているが、 「ジェット気流」による結果であるとしていない。 黄砂がジェット気流により移動するのであれば、 「ゴビ砂漠の砂塵は対流圏の最下部を移動するが、黄砂はずっと高層のジェット気流を移動するのだよ」 というアホたらしいことになる。
黄砂は日本に「偏西風」によって到達していると思いますが、 「ジェット気流」を「偏西風」と呼べば、本来の「偏西風」をどう呼べばよいですか ? 気象条件を適切な用語で表示できなくなるではありませんか ? このいい加減な用語を使用しているのは恐らく気象庁で、実にふざけたことをしている。
もう一つ付け加えた方がよいことがありそうです。気象変動とジェット気流のことが関係するように言われていますが、 貿易風には、北極振動と中緯度地方の気象変動の関連が述べられており、 北極振動 によってジェット気流が変化することが書かれています。 だから、ジェット気流が気象変動を引き起こすのではなく、北極振動が気象変動を引き起こしていると 考える方がよいと思います。日本では何故嘘ばかり蔓延しているのでしょうか ?
「偏西風」に関しては、ものすごく嘘がまかり通っていますが、 それでもあまりにひどい嘘に唖然とすることがあります。 次は へんせいふう【偏西風】の意味 - 国語辞書 - goo辞書に書かれていることです。
これが嘘であることはすでに指摘していますがもう一度説明を繰り返したいと思います。 偏西風は対流圏で起きでいる空気の対流なので、大気の動きを断面で考えると次のようになります。 (小学校の理科の実験!)
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従って、偏西風が吹いている場所で上空に向かえば、そのうち風の向きが逆になります。 これよりも更に上空に向かえば成層圏になります。成層圏と地上とは直接熱交換が行われていないので、 成層圏の気象と対流圏の気象は一応独立になっています。 成層圏と対流圏の間にジェット気流と呼ばれる風が吹いている場所がありますが、 これは偏西風とは独立です。図から見て分かるように偏西風の吹いている場所の上空には逆向きの風があるので、 偏西風とジェット気流が相互に影響を及ぼしているわけではない。 従って、ジェット気流は 北極振動 との関連で考える方が説得力がある。 しかし北極振動の起きる仕組みが明らかとなっているわけでなく、 これが気象に及ぼす影響に関しても明らかとなっているわけではない。