旅とアロマ

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五感で楽しむ旅ブログ

雲を見ながら世界旅行 ~気象予報士の第一歩~

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少し前から気象の勉強を始めました。目指すは気象予報士です。ただし、記憶の定着が難しくなったお年頃なので、四苦八苦しています。なので、身近な雲のことから知識を増やしていこうと思います。

はじめに

気象予報士は、合格率が約5%の難関といわれています。一方、仕事に関係ないと、せっかく取っても活用 する場がないという声も聞かれます。でも、飛行機の旅が好きで、窓から雲や月を眺めるのが大好きなので、このひま旅にでかけられない時間を有意義なものにしたいと考えました。

資格取得には至らなくても、旅が普通にできるような生活が戻ったら違った視点で旅を楽しめるかもしれません。急を要するものではないので2年計画です(^^)。中学生に戻った気分で始めてみます。

気温と高度

高度が上がるにつれ気温は低くなるのではないの?

そう今まで思っていました。 

通常、国内線で短い距離を飛行する場合(偏西風の強さにもよりますが)、高度 24,000 ft (約7,300m) から 30,000ft (9,100m) 位を飛行します。

一方、 国際線の長距離路線になると、巡航高度*131,000ft (約10,800m) から上昇し、通常、アメリカやヨーロッパに到着前の高度は、37,000ft (約11,280m) か 39,000ft (約12,000m)くらいです。

ft → m1フィートは0.3048メートルです。簡単に計算するには「0」を取って「3」をかけると習いました。
39,000ftで飛んでいるときの外気温は、−50℃と機内のモニターでは表示されていました。地上と比べてかなり低いので、単純に「高度が上がるにつれ気温は低くなる」と思っていました。

気温と高度の関係

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私たちが見ている空(見えない部分もありますが)はいくつかの層に分かれています。その層は、地面に近い部分から「対流圏 」「成層圏 」「中間圏 」「熱圏 」です。

その層ごとで、気温は高度とともに上がったり下がったりしているそうです。

  • 対流圏(地上~11㎞)
  • 成層圏(11㎞~50㎞)
  • 中間圏(50㎞~80㎞)
  • 熱圏(80㎞~500㎞)

これらの層は、(気体なので)はっきりした境目はなく、赤道や極といった場所や、季節でもその高さは変わるそうです。各層の境目を「界面」といいます。

対流圏

地上から約11㎞ (約36,090ft*2 ) 上空までのことで、暮らしに直接関係してくる層です。雲ができたり、雨が降るといった日々の天気の変化は、この「対流圏」で起こります。

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イタリア・シチリア島のエトナ山から見た雲です。エトナ山の標高は3,323mです。この日は、1,923mまでバスで移動して、2,920mまでロープウェイで行きました。一面の雲海が見えるここは、まだ「対流圏」です。

対流圏では、1㎞上昇するごとに約6.5℃減ります。この気温が減る割合のことを「気温減率」といいます。

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ふもとの村では、アーモンドの花が見られた2月の頭ですが、3,000mの山の上では雪が残っていました。100mで6.5℃減るので「6.5℃×3=19.5℃」、つまり山の上は約20℃低い気温を想定した服装が必要なのかしら?ここは更なる学習が必要なようです。

対流圏界面

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対流圏と成層圏の境目を対流圏界面といいます。飛行機の窓から雲を眺めていると、ある地点から上には雲がないことに気づきました。

雲ができるのが対流圏だから・・・

長距離国際線だと、39,000ft (約12,000m)、高度12㎞位のところを飛ぶことがあります。

対流圏の一番上あたりを飛んでいるのかしら?

まだまだ勉強を始めたばかりで、あまりよく分かっていませんが、テキストに書いてある界面をイメージしました。

成層圏

対流圏の上には成層圏があります。対流圏と成層圏との境目を「対流圏界面」といいます。対流圏界面 (約11㎞) から高度50㎞までは「成層圏」です。

成層圏は、1902(明治35)年6月8日、フランスの気象学者テスラン・ド・ボール氏により発見されました 。大気中の気温の変化から、対流圏とは構造の違う層があることに気づいたそうです。

なぜ、成層圏では、高度とともに気温が上がるの?

それは、①オゾンと、②空気の量、に関係します。

【① オゾン】

オゾン(O3) は、太陽光線の中の紫外線によって発生、もしくは消滅します。オゾンが発生・消滅するときに気温が上昇しますそのオゾン は、成層圏にたくさん存在しています。

【② 空気の密度】

空気は、密度が小さいほど、小さな熱量で気温が上昇するという特性があります。つまり空気の量が少ない(=空気が薄い)ほど、小さな熱量で気温が上昇するのです。

山に登れば空気が薄くなるように、上空に行くほど空気の量は少なく(密度が小さく)なります。そのため、成層圏の気温が一番高くなるのは、成層圏の一番上である「成層圏界面付近」となるのです。

オゾン層 成層圏の中で、高度約25㎞付近に) オゾン層 があります。成層圏内の気温の上層がオゾンと関係があるなら、このオゾン層での気温が一番高くなると考えられます。しかし、紫外線は、オゾン層より上にある「オゾン」に吸収され、弱まりながらオゾン層に到達する*3ため、オゾン層の上にある成層圏界面 (=空気の密度がより小さい)付近が気温の極大となるのです。
=余談=
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大雨のなかのフライトでは、離陸後、雲の上まで上昇することが多かったです。雲の上に出ると晴れ渡っています。

理論上、成層圏はお天気に関係なく飛行でき、上にいくほど燃費が良いのです。ただし機体への負担などもあり、たいていの飛行機は成層圏といってもギリギリ下の方(高度11kmくらい)を飛ぶことが多いのだそうです。 

「中間圏」と「熱圏」

成層圏界面 (約50㎞) から高度約80㎞までを 中間圏 といいます。この 中間圏 では、再び(大きく見ると)気温が高度とともに減少する特徴があります。

中間圏から高度500㎞までを 熱圏 といいます。この熱圏では、気温が高度とともに上昇するという特徴があります。オーロラは、熱圏 で発生します。スペースシャトルや国際宇宙ステーションが活躍するのも、ここです。

次は雲のお話です。

雲と霧

雲にはいろいろな形がありますが、大きく分けると 層状雲 (そうじょううん)  と 対流雲 (たいりゅううん) の2つがあります。 層状雲 (そうじょううん)  は横に広がる雲で、 対流雲 (たいりゅううん) は上に発達する雲です。

層状雲 の中にはさらに、8種類の雲があり、対流雲 には、2種類の雲があります。これらを合わせて「10種雲形」といいます。

層状雲:乱層雲

層状雲のうち、特に覚えておかないといけないのは「乱層雲」です。いわゆる「しとしと雨」を降らせる雲で、水平方向に発達します。強い雨を降らせることは少ないのですが、雲の寿命が長いため、乱層雲から降る雨の時間も長くなります。

対流雲:積乱雲

対流雲には、積雲 (Cu:わたぐも) と、積乱雲 (Cb:にゅうどうぐも) があります。積乱雲 (にゅうどうぐも) は、鉛直方向 (縦方向) に発達して「しゅう雨」を降らせます。いわゆる「夕立の雨」です。積乱雲 は、寿命が短く、雨が降る時間が短いのですが、非常に強いという特徴があります。

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直近の記憶がよみがえりました。

シンガポールに行ったとき、黒い雲が近づいて来たと思ったら、瞬く間にゲリラ豪雨となったのです。非常に発達した積乱雲 からは、短時間強雨の他に、落雷・突風、にも十分に注意しなければなりません。その通りのことが起こった雲でした。

テキストの 積乱雲 の絵は、魔人ブウのような、上にもくもくしている雲の形です。でも、地上から見ると、こんな重そうな雲なのですね。積乱雲 の寿命は、30分~1時間だそうです。この時は、1時間ほど強い雨が降りました。

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積乱雲がなくなった後は、青空が広がりました。日本は、季節によっては「ひょう」にも注意が必要だそうです。

霧 (きり)

というのは、簡単にいうと、地上にできた雲のようなものです。層状雲のなかの「層雲 (St) 」に分類されます。その霧は「放射霧」「移流霧」「蒸発霧」「前線霧」「上昇霧」の5つに分かれます。

  放射霧

よく晴れた風の弱い明け方に発生するのは「放射霧」です。この放射霧は盆地で発生しやすいといわれています。

飛行機の旅視点で見てみると、成田空港周辺は霧が発生しやすいです。成田空港周辺のホテル(6階)に泊まっていた時、朝起きて窓の外を見ると、一面真っ白で全く何も見えないことがありました。霧雲は地上から2㎞の範囲で発生するので、この霧雲のなかにいたのですね。

霧ともや 「霧」は1㎞先が見えない状態です。1㎞先が見えるのは「もや」です。 

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上の写真は中米・コスタリカの高地の朝に発生していたものです。ひんやりとした朝もやの中の散歩も気持ち良かったです。霧が発生している…と思っていたのですが、これは「もや」ですね。

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雲と霧は基本的には同じもので、地上でできた雲、つまり自分がいる場所によって、名前が変わります。山にかかっている雲も、その場所にいる人にとっては「霧」になるかもしれません。

  蒸発霧

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上の写真は、氷点下だったカナダの朝のようすです。暖かい(凍っていない)水面上に接する空気は、その水面によって暖められています。その水面に比較的冷えた空気が流れ込むことで、水蒸気が冷やされ霧が発生しています。

蒸発霧が発生する朝は、風が弱く穏やかでした。日本では、冬に、北海道の沿岸や富山湾などで見ることができるそうです。

さいごに

少し違った視点で旅を振り返ってみました。

最近、テレビで懐かしの昭和歌謡を見る機会がありました。そのとき、子供のころに聞いた麻丘めぐみさんの「アルプスの少女」を思い出しました。「朝もやの牧場を吹く風に スカートの裾がひるがえる・・・」お分かりになる方はいらしゃいますでしょうか ( ´艸`)?

牧場に発生していたのは、朝霧じゃなくて朝もや・・・多分1km先は見えていたのでしょうね (笑) 

 

最後までご覧いただきありがとうございます。

 

*1:時間がたち燃料が消費されて飛行機の重さが軽くなるとその上の33,000ft (約10,050m) に上昇します。

*2:m * 3.2808

*3:「成層圏界面」での紫外線を100とすると、オゾン層に到達するときには半減するイメージです。