傾度風【気象予報士への道】

さて、地衡風の話では、考慮した力は気圧傾度力とコリオリ力の2つでした。地衡風を考えるとき、等圧線(等高線)はほぼ平行でしたが、これが曲がっている場合に吹いている風は傾度風と呼ばれます。

一般に、高気圧や低気圧を想像したとき、高気圧や低気圧の中心を囲むように円形の等圧線が広がっている状態を思い浮かべるのではないでしょうか。そのような状態の等圧線を指して”曲がっている”という表現をしました。

地衡風のように気圧傾度力とコリオリ力が釣り合っている時は、等圧線に沿って風が吹きます。しかし、等圧線が曲がっているとしたら、さらに遠心力がかかってくることになります。

ということで、気圧傾度力とコリオリ力に遠心力を合わせた3つの力が釣り合っている時に吹く風が傾度風です。地衡風との違いは、遠心力が関わってくること、等圧線(等高線)が曲がっていることの2点になります。

図を見て力のつり合い関係を確認します。

地衡風の時の力のつり合い関係は、

コリオリ力＝気圧傾度力

高気圧性の傾度風の時の力のつり合い関係は、

コリオリ力＝気圧傾度力＋遠心力

低気圧性の傾度風の時の力のつり合い関係は、

コリオリ力＋遠心力＝気圧傾度力

すなわち、

コリオリ力＝気圧傾度力ー遠心力

さて、3パターンの力のつり合い見てきましたが、整理するとこんな感じ。

　　　　(地衡風) コリオリ力 ＝ 気圧傾度力

(高気圧性傾度風) コリオリ力 ＝ 気圧傾度力 ＋ 遠心力

(低気圧性傾度風) コリオリ力 ＝ 気圧傾度力 ー 遠心力

コリオリ力の大きさは、同じ緯度であれば風の強さに依存します。つまり、この3式の意味するところは、右辺が大きければ風は強く、右辺が小さければ風は弱いということになります。

つまり、気圧傾度力は気圧差に依存しますから、同じ気圧差、同じ緯度であれば、風の強さは

高気圧性の傾度風 ＞ 地衡風 ＞ 低気圧性の傾度風

の順になります。