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【読むeラーニング】第1章 太陽系 〜その5〜「大気の鉛直構造・対流圏」

気象予報士講座「太陽系の概要・原始地球からの成り立ち」より

気象予報士講座「太陽系の概要・原始地球からの成り立ち」より

(その4の続き)

今日は地球大気の鉛直構造というのを見ていきます。たくさん言うことがありますので少しずつ見ていきたいと思います。

まずは鉛直構造と言うとこんなふうに4つの層に分けられるというのを見ていただきたいです。一番下が対流圏と言います。対流圏の上に成層圏、成層圏の上に中間圏、その上に熱圏というのがあります。多分、皆さん名前ぐらいは聞いたことがあると思います。じゃあこの4つの層を何で分けているのかと言うと、実は温度分布で分けています。この赤いのが鉛直方向、縦方向の温度分布です。

例えば、この緑の層の対流圏を見ていただくと、縦軸が高度、横軸が気温です。高度が上がるに連れてだんだん温度が下がっていきます。これが対流圏です。そして対流圏の天井、これを対流圏界面と言います。単に圏界面と言うこともありますが、普通は対流圏界面と言います。圏界面に達していよいよ成層圏に入るとなると、今度の成層圏というのは対流圏とは逆にどんどん温度が上がっていくんですね。その上がっていく道中、こういう所にあまり温度が上がらない層があります。過渡期ですね。ちょっとした転移していく過程です。これは等温層と言うんですけれども、実は圏界面を過ぎるとそれぞれちょっとずつ等温層があって、次第に温度が低くなっていく所、次第に温度が高くなっていく所、低くなっていく所、高くなっていく所、こんなふうに分布しているんですね。大気の鉛直方向がこういう温度分布になっている理由とかもこれから勉強していくのですけれども、全部一度に話すと分からなくなるので、まずはこの対流圏という私たちが生活している所であり、ほとんど全ての天気現象はこの対流圏で起こっていますので、ここをまず初めに詳しく見ていきたいと思います。

対流圏の構造としましては、大体高度8kmから18kmぐらいです。随分幅がありますね。実は季節や場所によって異なります。これは後で詳しくご説明します。気温減率は約6.5℃/kmというふうにありますけれども、これはどういう意味かと言うと、1km上昇すると6.5℃下がる、そういう大気です。先ほど鉛直構造を見ていただいた通り、対流圏というのは上流に行くほど温度が下がっていきますから、この割合でどんどん下がっていくということです。そして対流圏界面成層圏との境目ですね。その圏界面付近の温度は大体220Kぐらいです。これは大体平均している数字だと思ってください。というのも後でちょっと勉強していきます。

(その6へ続きます)

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