- 上空の気温が低くても、大気の状態が「常に不安定」にならないのは
上空の空気の方がエネルギーをたくさん持っている場合があるから。
上空ほど気温が低いの？
お風呂のお湯は上の方ほど温かいのに、いつも上空の気温が低いっておかしくないですか？
その疑問はもっともです！
私たちの身の回りでは、温かいものは上へ、冷たいものは下へ移動しますね。
気球などが象徴的で、「暖かい空気は冷たい空気より軽く、上昇しようとする」という感覚があると思います。
確かに、気球は空気を暖めて上昇させます。
ただ・・・気圧が関係すると、ちょっと違うんです。
そこで今回は、上空では気温が低くなっているのに、「常に不安定」ではない理由を、初めて気象を学ぶ人にも分かりやすく解説します。
※この記事は当講座に在籍する気象予報士が監修しております。
まず上空の気温が低い理由をおさらい
上空ほど気温が低い理由は、上空ほど気圧が低いからです。
気圧が下がると、空気は膨張します。
膨張する際、空気分子の運動エネルギーが分散し、結果として温度が下がります。
標高が高いところが夏でも涼しいのは、気圧が低いからだったのですね。
この現象については、図解でもっと詳しく説明していますので、ぜひご覧ください！
↓ ↓ ↓
上空の空気の温度が低くても対流が起きない理由
上空の気温が低くても、大気の状態が「常に不安定」ではない理由は
上空の空気の方がエネルギーをたくさん持っている場合があるから。
冬の寒い日、暖房で部屋の天井付近ばかり暖かくなり、床付近は寒い・・・みたいな経験、誰しもあると思います。
気球だって空気を暖めることで上昇するわけだし、暖かい空気は冷たい空気より軽い！というのは一般常識。
そして正しい知識です。
ただし・・・気圧が同じくらいであれば・・・とうい条件付きです。
前述しましたが、空気は気圧が下がると膨張しします。
すると以下のように気温が下がります。
気圧が下がる
↓
空気が膨張
↓
空気分子の運動エネルギーが分散
↓
気温が下がる
では次に、逆のことをやってみましょう。
標高の高いところにある空気を、無理やり標高の低いところに持って降りるのです。
気圧が上がる
↓
空気が圧縮
↓
空気分子の運動エネルギーが増加
↓
気温が上がる
イメージできましたか？
上空の空気を無理やり地表面付近に持って降りると、気温が高くなるのです。
上記のように無理やり持って降りた空気の温度が、地表面付近の空気の温度より高かったら…
「大気の状態は安定」と言えますし
無理やり持って降りた空気の温度が、地表面付近の空気の温度より低かったら…
「大気の状態は不安定」と言えますね。
具体的な数字で計算してみましょうか。
計算してみよう
次の条件の空気を想像してください。
標高：2000m 気温10℃
標高： 0m 気温20℃
上記に示した標高2000mにある空気を、無理やり箱か袋に入れて（熱が加わらないようにして）、標高０mまで持ってきます。
地球では、空気（乾燥している）は1000m上昇または下降する場合、約10℃変化するので・・・
この場合は2000m下降するので、20℃上昇することになります。
すると〜
【元標高：2000mの空気 気温（10℃＋20℃）】
【標高： 0mの空気 気温20℃】
なんと、標高2000mにあった空気は標高0mまで移動させると30℃もあり、標高0mの周囲の空気より暖かいではありませんか！
このような場合、標高2000mの空気は、標高0mの空気よりエネルギーが大きいですから、何も起きなければ不安定ではないと言えるのです。
まとめ
- 上層ほど気温が低いのは、気圧が低いため。
- 上層の方が気温が低くても、「大気の状態は不安定」というわけではない。
- 上層で気温が低くても、気圧を同じにすると気温が高い場合もある。
ちょっとややこしい話でしたが、お分かりいただけたでしょうか。
気象に関する学びは、身近で大変面白いです。
ぜひ他の記事もご覧になって、一緒に楽しく学びましょう。
「気象予報士の資格は取りたいけど、どのように勉強すれば良いのかわからない」
「テキストを買ってみたけれど、わからないことだらけ…」
「一人で受験勉強をする自信がない」
などなど、一人で悩んでいませんか？
当講座では、この記事で解説したような専門的な内容も、初学者の方が基礎から着実に理解できるようカリキュラムを組んでいます。
AIチューターが即座に疑問を解消し、担当講師がマンツーマンで、あなたの『わからない』を徹底的にサポート。
勉強内容だけでなく、あなたに最適な学習計画も一緒に考え、独学では難しい最新の予報技術も効率的に習得できます。
今すぐ、気象予報士合格への第一歩を踏み出しませんか？
▶︎【合格ロードマップ公開！】気象予報士アカデミーで学ぶ最短合格への3ステップ
LINEで友達登録すると、3分でわかる気象予報士合格ポイント動画をプレゼント！
マンツーマンの受講相談で、あなたの疑問や不安を解消しましょう！！！
＼ 講座へのご質問はお気軽に！ ／
