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対流と天気

対流は、気象学でよく耳にする用語です。天候では、大気中の熱と水分の垂直方向の移動を表し、通常は暖かい場所 (地表) から涼しい場所 (上空) へと移動します。

「対流」という言葉は「雷雨」と同じ意味で使用されることがありますが、雷雨は対流の 1 つのタイプにすぎないことを覚えておいてください!

キッチンから空気まで

大気の対流について詳しく説明する前に、よく知っているかもしれない例を見てみましょう。水が沸騰すると、鍋の底のお湯が表面に浮き上がり、表面に加熱された水の泡が発生し、場合によっては蒸気が発生します.空気 (流体) が水に置き換わることを除いて、空気中の対流と同じです。

対流のプロセスへのステップ

対流のプロセスは日の出とともに始まり、次のように続きます。

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  • 太陽の放射が地面に当たり、地面を加熱します。
  • 地表の温度が上昇すると、熱伝導 (ある物質から別の物質への熱の移動) を通じて、地表のすぐ上の空気の層が加熱されます。
  • 砂、岩、舗装などの不毛の表面は、水や植生で覆われた地面よりも速く温かくなるため、表面とその近くの空気は不均一に加熱されます。その結果、一部のポケットは他のポケットよりも早く温まります。
  • 急速に温暖化するポケットは、周囲の冷たい空気よりも密度が低くなり、上昇し始めます。これらの上昇する気柱または気流は「サーマル」と呼ばれます。空気が上昇すると、熱と湿気が上向き (垂直方向) に大気中に運ばれます。表面の加熱が強ければ強いほど、対流は大気中により強く、より高くなります。 (これが、暑い夏の午後に対流が特に活発になる理由です。)
  • 対流のこの主要なプロセスが完了した後、さまざまな気象タイプを形成するさまざまなシナリオが発生する可能性があります。 「対流」という用語は、対流がそれらの発達を「ジャンプさせる」ため、しばしばその名前に追加されます.

    対流雲

    対流が続くと、気圧が低くなると空気が冷やされ、その中の水蒸気が凝縮して (ご想像のとおり) 上部に積雲が形成されるポイントに達する可能性があります。空気が水分を多く含んでいて、かなり暑い場合、空気は垂直方向に成長し続け、そびえ立つ積雲または積乱雲になります。

    積雲、そびえ立つ積雲、積乱雲、および高積雲カステリャヌスの雲はすべて、目に見える形の対流です。それらはすべて「湿った」対流 (上昇する空気中の余分な水蒸気が凝縮して雲を形成する対流) の例でもあります。雲が形成されずに発生する対流は、「乾燥した」対流と呼ばれます。 (乾燥した対流の例には、空気が乾燥している晴れた日に発生する対流や、暖房が形成されるほど強い前日の早朝に発生する対流が含まれます)。雲。)

    対流降水量

    対流雲に十分な雲滴があれば、対流降水が発生します。非対流降水 (空気が力によって持ち上げられたときに発生する) とは対照的に、対流降水には不安定性、つまり空気が自然に上昇し続ける能力が必要です。これは、稲妻、雷、および大雨の突発に関連しています。 (非対流降水イベントでは、降水量はそれほど強くありませんが、より長く続き、より安定した降雨をもたらします。)

    対流風

    対流によって上昇するすべての空気は、他の場所で同量の沈下する空気と釣り合う必要があります。加熱された空気が上昇すると、他の場所からの空気が流れ込み、それを置き換えます。私たちはこの空気のバランスの取れた動きを風として感じます。対流風の例には、foehns が含まれます そして潮風 .

    対流は私たち地表居住者を涼しく保ちます

    上記の気象現象を引き起こす以外に、対流には別の目的があります。対流は地表から余分な熱を取り除きます。それがなければ、地球の平均地表気温は、現在の居住可能な華氏 59 度ではなく、およそ華氏 125 度になると計算されています。

    対流はいつ止まる?

    暖かい上昇気流のポケットが、周囲の空気と同じ温度まで冷却された場合にのみ、上昇が停止します。


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