gyoのＳＦ界、気候変動２／３
注意 気候変動３／３まで行かないと、目次へ戻れません。
地表を動いている気団に、１日につき１回転の回転運動をさせるのがコリオリの力です。ただし気団を動かす力はコリオリの力にはありません。気団を動かす力になるのは太陽熱です。
太陽の熱が照射し、他の場所よりも温度が高くなった場所は、上昇気流が発生します。上昇気流は、雲が覆っているよりも晴れている方が、植物が覆っている場所よりも乾燥した砂漠の方が、より強く発生します。この上昇気流が発生した場所の地表では、気圧が低くなります。このため、ここに向かって周りから気流が流れ込みます。ただし、この流れは地表の一点に向かっている流れです。これは気団が地表に対して動いているわけではありません。しかしこの上昇気流が、やがて、気団を地表に対して動かす力になるのです。
太陽に暖められた気団は、地表を離れ、次第に上空へと上昇していきます。この上昇した気団は、地球の中心からの距離が遠くなるため、地球の自転による回転速度よりも遅い動きになります。
・・←・・ 左図は地球を緯線で切断した断面図です。 ・ ・ Ｏは地球の中心です。 ・ ・←・ ・ Ａは地表です。 ・ ・ ・ ・ Ｂは上昇した気団のある位置です ・ ・ ・ ・ すべての→は地表の自転速度を示しています。 ↓ ↓ ・ ↑ ↑ 上昇した気団も地表の自転速度と同じ速度で ・ ・ Ｏ ・ ・ 同じ方向へ進みます。 ・ ・ Ａ ・ 上昇してＢの位置に来た気団は、地表に対し ・ ・→・ Ｂ て遅れます。 ・ ・ 遅れるのは、次の図を見ていただければ理解 ・・→・・ していただけると思います。 −−−−−−−−−−−− ・ ↑ ↑ Ｏ Ａ Ｂ −−−−−−−−−−−− ↑ ↑ ・ ・ ・ Ｏ Ａ Ｂ −−−−−−−−−−−− ＼ ↑ ・ ・ ・ ・ ・ Ｏ Ａ Ｂ −−−−−−−−−−−− ← ＼ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Ｏ Ａ Ｂ −−−−−−−−−−−− ＼ ←・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Ｏ Ａ Ｂ −−−−−−−−−−−− ← ・ ←・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Ｏ Ａ Ｂ −−−−−−−−−−−− ←・ ・ ・・・ ・ ／ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Ｏ Ａ Ｂ −−−−−−−−−−−− ←・・ ・ ・・・ ・ ・ ・ ・ ↓ ・ ・ ・ ・ ・ Ｏ Ａ Ｂ −−−−−−−−−−−− ←・・・ この時点で、Ａ（地表）は半回転しています。 ・ Ｂ（上昇気団）は１／４回転したところです ・・・ ・ この様に、ＢはＡに対して遅れます。 ・ ・ ・ 西から東へ回転しているＡ（地表）に対して、 ・ ・ ・ Ｂ（上昇気団）は、遅れるのです。 ↓ ・ ・ ・ これは、上昇気団は、地表に対して、東から Ｏ Ａ Ｂ 西へ移動していると、見ることもできます。 −−−−−−−−−−−− −−−−−−−−−−−− Ｏ Ａ Ｂ ・ ・ ・ −−−−−−−−−−−− Ｏ Ａ Ｂ ・ ・ ・ ↓ −−−−−−−−−−−− Ｏ Ａ Ｂ ・ ・ ・ ・ ↓ −−−−−−−−−−−− Ｏ Ａ Ｂ この様にＡ（地表）を固定する説明図ならば ・ ・ ・ Ｂ（上昇気団）が地球の自転速度に対して、 ・ 反対方向（東から西）へ動いていることが、 ・ 明らかになります。 ／
上昇気団がこの様に移動できるのは、上空は空気が希薄であり、この上昇気団の動きを妨げる物がほとんどないからです。もしも、上昇した位置にも、濃い空気が存在したら、上昇気団の東から西への移動は妨げられてしまうでしょう。
また、この上昇気団は、地球の自転による遠心力を受けています。同時に上昇気団は地球の中心から引力を受けています。この２つの力の合力により、上昇気団には、高緯度から赤道方向へ移動させる力が与えられます。
｜北 左図は南北の地軸を含む平面で地球 ・・・・・ を切断した断面図です。 ・ ｜ ・ ○は上昇気団です。 ・ ・・・ ○→Ｋ Ｇは上昇した気団に働く地球の引力 ・ ・ ｜ ・／ ＼ で、地球の中心へ気団を引きます。 ・ ・ ｜ Ｇ・ ・Ｓ Ｋは地球の自転により、上昇気団を ・ ・ ・ ・ ・ 地軸から遠ざける力となる遠心力です。 Ｓ・ ・Ｇ Ｏ Ａ Ｂ ＳはＧとＫの合力で、上昇気団を、 ＼ ／・ ｜ ・ ・ 赤道方向へ移動させる力になります。 Ｋ←○ ・・・ ・ この力は、北半球でも、南半球でも、 ・ ｜ ・ 上昇気団に対して働きます。 ・・・・・ ｜南
この様にして、上昇気団は、地表に対して東から西へ移動させられる力と、高緯度から赤道方向へ移動させられる２つの力を受けます。この２つの力により、上昇気団はやがて、赤道上に集まり、赤道上を東から西へ移動するようになります。これは、地表に砂漠が拡大し、燃料消費量が増大してきたため、上昇気流の量が増えたので、赤道を１周する連続した流れとなりました。
北 左図は地球を赤道上空から見た図です。 ・・・・・ 上が北で下が南です。 ・ ・ ○は上昇気団です。 ・ ○ ○ ・ 上昇気団はすべて、東から西へ移動し、 ・ ○／ ／ ・ 同時に赤道へと移動します。 ・ ／ ・ ・←←←←・←←←←・ この動きは、時には地表の空気を引きず ・ ＼ ・ ります。この引きずられた空気の流れが ・ ○ ・ 観測できる場所があります。それは、ア ・ ＼ ・ フリカのサハラ砂漠の西海岸です。ここ ・ ○ ・ では砂を巻き上げた風が、南西方向に向 ・・・・・ かって吹き出しています。 南 上昇気団は宇宙空間へ熱を放出しながら 徐々に高度を下げ、赤道上に集まり、海面付近を東から西へと移動す る、大きな気団の流れを形成します。
赤道の海面付近を東から西へ流れている気団は、アメリカ大陸やアフリカ大陸、太平洋に浮かぶ島々などにより、その進路を北や南に変えられます。そして緯度４５度あたりを、今度は西から東に向かって流れるようになります。この流れは、流れの先にあるヨーロッパ大陸や南北アメリカ、アフリカ大陸などにより、再び赤道へと戻り、それぞれの場所で循環する事になります。この循環路が形成されているため、気流は流れ続けられるのです。
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