PPL(private pilot license)の勉強の備忘録【気象学:Meteorology】雲くも

☁️☁️☁️☁️Clouds 

今日は雲を勉強しました。

自家用飛行機の免許取得のために勉強中です。今日から自分の復習のためにアウトプットします。

ちなみに、私はEASAの自家用飛行機を勉強中です。

EASAは、European Aviation Safety Agencyの略で、ヨーロッパの飛行機ライセンスになります。

もともとは、オーストラリアかニュージーランドで取得を考えていたのですが、コロナで外国人は入国できないので、消去法でイギリスに行きたいと思っています。。

どうなるやら。でも、勉強するのに問題はないので続けます。

空はそれぞれの国の権威ある団体から管理されています。ヨーロッパはEASA、アメリカはFAA(Federal Aviation Administration) というところがルールを決めています。

ほとんどは一緒なのですが、その団体により空のルールも少しずつ違います。特に違うのがAir Lawという法律の分野です。

日本では、パイロットの資格は国土交通大臣から発行されます。

というわけで、なるべく分かりやすく書きますが、英語と日本語ごちゃ混ぜです。

雲のタイプと、でき方

雲は冷却のプロセスで生まれる。

そして、大きく分けて雲には二つのタイプがある。

1️⃣Heaped cloud

....積乱系の雲。大気は不安定で、上昇気流が起こる。

2️⃣layered cloud

...薄い層のような雲。大型の空気浮上で起こるが、大気は安定している。

細かく見ていく。

1、Coastal breezes

...「シーブリーズ」と呼ばれる現象で、昼間に起こる。冷えた海上の空気が、より暖かい陸上に向けて動くことで風が吹く。陸上に雲ができる。

…逆に、夜中、太陽がないと陸上の方が空気が冷える。海上の空気は夜でもあまり冷えないので、夜は陸上から海上に風が吹く。海上に雲ができる。

２、Mixing 

…風が吹いた時、大気の下の層で乱気流が起こる現象。温度の違う空気が混ぜ合わせられることで、凝結して雲がいくつかできる。

３、Advection

…空気が水平方向に、冷たい地面の表面に流れてくると、空気は冷やされて低い雲ができる。又の名を、霧と呼ぶ。Name the cooling mechanism that forms widespread low mist or cloud:

水平方向ということは、sea breezeもadvectionの一つなのでは？という疑問が浮かぶ。

４、Convergence  

…集合。二つの空気がぶつかった時、空気の上昇と冷却が起こり、雲が上にできる。

５、Orographic Lifting 

…山などの地形の障害物に空気がぶつかることで、無理やり空気が上昇させられる現象。山の上の方に空気が昇ると、だんだん温度が下がり、凝結して雲ができる。

安定的な大気では、雲は幕のようなlayerタイプになる。

不安定な大気では、積乱雲になる。

6、Convection

…上昇気流。太陽によって地面が温められ、温められた空気が上の方に上昇する現象。いわゆる低気圧。積乱雲などの大型の雲ができやすい。乱気流が起こり、飛行機で飛ぶ時は大変危険なので、避けるべき雲。

高度と湿度による温度の変化

普通、高度が1000ft上昇する度に、−2℃温度は下がる。

ちなみに、上記の状態をThe atmosphere is conditionally unstableと表現するらしい。 

ISA(international standard atmosphere)という世界基準では、正確には1000ftごとに、1.98℃下がるが約2℃なのだ。

それに対して、湿度ゼロのDry Adiabatic Lapse Rate(DALR)では、

1000ftごとに、-3℃下がる。

また、湿度が飽和状態のSaturated Adiabatic Lapse Rate(SALR)では、1000ftごとに、-1.5℃下がる。

その理由は、Dew point(露点) に入ると、湿度はcondensation (結露)するのだが、物体が形を変える時にエネルギーを放ち、暖かくなる。そのため、高度が上がり温度は下がるが同時に暖かくなる。

Adiabaticは、物理用語で「断熱的」という意味らしいが、よくわからない😂

Adiabatic warmingとは、下降気流で、空気が下降するたびに、その空気が温まる現象。つまり、冷たい空気が下がってくる。Föhn effectのように、lee side（風下の側）山が暖かくなる現象でもある。

ちなみに、Environnemental Lapse Rate(ELR)はバルーン🎈で実際に計測された減率である。

◉空気がどれだけ湿度を保てるかは、温度と気圧が起因する。

雲のベースとトップ

Form 215....イギリスの気象予報。雲にはトップとベースがある。Aviation actual reportsと forecast reportsはベースだけ。

•Base and Tops...3 digit codeで表される。先にベース、後がトップの高度。008/060とあった場合、Base  800ft, top 6000ftのこと。

ただし、015/XXXとあった場合、Base 1500ft, tops in excess of 10,000ftのこと。

•雲の単位....Oktas  

•雲のコード(extent of coverage)

FEW...1 to 2 oktas 

SCT...3 to 4 oktas 

BKN...5 to 7 oktas 

OVC...8 oktas

•雲の種類とコード....11種類

Stratus...ST

Cumulus...CU

Cirrus...Cl*...rarely reported on forecast 

Stratocumulus...SC

Nimbostratus...NS

Altostratus....AS

Altocumulus...AC

Cirrostratus...CS*

Cirrocumulus...CC*

Cumulonimbus...CB

Towering Cumulus...TCU

Nimboは、precipitation bearingの意味。 

計算式。雲のベースの高度の出し方

(Temperature-Dew point )×400=Cloud base 

（空気の温度➖露天の温度）×400で、雲のベースの高度が出せる。