物理苦手でも気象予報士試験に合格したい！#4　大気力学1

こんにちは、まさごんです。
気象予報士試験の合格を目指すべく、日々の勉強内容を記録しています。
基本的には前日夜にインプットした内容を、朝一番にnoteにまとめて復習する、というサイクルで学習を回しています。

勉強内容

今回は大気力学を学習しました。
簡単に言うと、風が吹くメカニズムです。風が吹くには、空気を動かす何かしらの力が必要です。地球上で空気を動かす力についてまとめます。

学習ポイント①気圧傾度力

2地点間に気圧の差があるとき、その気圧変化の割合のことを気圧傾度といいます。この気圧傾度は気圧差（ΔP）を2地点間の距離（Δｎ）で割れば求められ、ΔP / Δｎとあらわします。この式からわかるように、気圧が一定でも距離が違えば気圧傾度は異なります。
そして気圧傾度力とは、気圧に差がある場合に働く力のことをいいます。2地点間で気圧の差があるとき、空気は気圧の高い側から低い側へと動きます。なぜそうなるかというと、気圧の堅い空気のほうが、気圧の低い空気よりも押す力が強いのです。この押す力のことが気圧傾度力です。つまり気圧傾度力は気圧の高いほうから低いほうへ働く力、ということになります。

気圧傾度を式で表すと、-１/ ρ × ΔP / Δｎとなります。気圧傾度力がどれだけ被圧の低いほうに働くか、という意味で、式にはマイナスがついています。ΔP / Δｎは気圧傾度ですから、喜悦傾度力はそれをさらに空気の密度（ρ）で割ったっものになります。
例えば天気図を見たときに、等圧線がとても混んで書かれているいるときがありますよね。等圧線が混んでいるところは気圧が急変するところです。短い距離で変化するので、Δｎは小さくなり、気圧傾度は大きくなります。つまり気圧傾度力も大きくなり、そのような場所では風がとても強く吹くのです。

学習ポイント②コリオリの力

コリオリの力とは、地球が自転することによって起きる見かけの力のことです。例えば等圧線が引かれていて、気圧傾度力によって風は気圧の高いほうから低いほうへと吹くわけですが、実際にはコリオリ力の影響で右向きに曲げられ、等圧線に平行に吹いているのです。風というのは、回転している物体（地球の自転）の上で吹いているもので、私たちも開店している物体の上でボールを投げてもまっすぐ目的地までは転がらないのです。コリオリ力は北半球では風の進行方向の直角右向きに働きます。（南半球では直角左向き）
このコリオリ力を式で表すと、２Ω sin Φ × V となります。Vは風速、Ωは地球の自転の角速度、Φは緯度です。地球の自転角速度というのは、地球が1秒間にどれくらい回転するのかを示した数値になります。２Ωの値は基本的に一定なので、V（速度）とΦ（緯度）が変わることでコリオリ力も変化します。緯度によってコリオリ力は異なり、北極で最大（2ΩV）、赤道ではゼロになります。また風速に比例するので、空気が動かない場合、コリオリ力はゼロになります。

気づいたこと

この単元も式のオンパレードですが、ひとつひとつの意味を理解して進んでいこうと思います。とくに気圧傾度力は実技試験でも必要な考え方なので、ここでしっかり押さえないと…。
台風ができるのはコリオリ力の力が必要ですが、赤道でのコリオリ力はゼロなので赤道に台風は発生しません。うらやましいですね。

今日も1日、お金を忘れずに過ごします。
ありがとうございました。