フェーン現象について教えてください

質問

ある程度は理解しているつもりですが、わからないことがあります。山越えした空気は気温が上昇する訳ですから雲は消えると思うのですが、実際にはかなり下降するまで雲が消えないことも多いようですね。
なぜでしょうか。教えてください。

回答No.5

Kon1701 · ベストアンサー

#4です。

魔法のコップ、実に素晴らしい考えだと思います。

これで言うと、コップからあふれてこぼれた分が雨になります。そして、乗り越えた雲は、まさしく盛り上がっている水になります。
一般に、雲は非常に小さな水滴で出来ています。小さな水滴は、あまりにも軽いため、空気の中にふわふわと浮いています。集まって大きな水滴になればもちろん雨となって落ちますが、小さなままだと、落ちないか、今回の場合は落ちる前に山を越えてしまいます。
”コップに盛り上がった水”というのが、これをうまく表現していると思います。

下降しても雲が残る、というのは、いくつかの条件があると思います。思いつくのはこんな感じでしょうか？
(1)上昇気流が強く、水滴を持ち上げて山越えしてしまう。
(2)水滴の量が少なく、雨となって落ちない（あるいは雨となる量が少ない）
(3)　氷になってしまう？　密度が下がってより落ちにくくなる、かな？

お礼

返事が遅くなってしまい申し訳ありません。
よくわかりました。ありがとうございます。

回答No.4

Kon1701

フェーン現象の雲、時々見かけます。
確かに低くまで降りてくる雲もありますね。ですが、そういう時は気温の上昇もいまひとつです。
下降を始めても雲が残る、ということは、温度が上昇するときに水の気化熱が奪われる、とういうことですから。逆に温度が上がるときは、早いうちに雲が消えてしまいます。

フェーン現象が発生する条件、#3でも書かれている通り、水が雨などとなって山の上部で失われることが重要です。
実際、強いフェーン現象が生じるときは、低い位置に雲は見られないことが多いです。
あと、下降側にも雲が見られるのは、比較的低い山で見られるような気がします。水分の凝集が少なく、雨にもなりにくいのでしょうね。フェーン現象とはいえないかもしれませんが、適度な低湿度で、気持ちがいいです。

お礼

ありがとうございます。
山頂でなぜすべて水滴にならないのかがよくわからないんです。露点以下の空気の湿度は１００パーセントだと思っていたのですが、すべてが水滴にならないということは飽和水蒸気量より水蒸気量が上回り、湿度が１２０パーセントとかいうことがありうるということでしょうか？

回答No.3

IAC

非常に良い着眼点だと思います。

良くあるフェーン現象の説明では，山を下るのは乾いた空気で…，と単純化して書かれていますが，実際には，山を昇って降りる気流が水分をどの程度除去できるか，その効率によって温度上昇効果や山から下る気流がどの程度水分を含み，また雲を残すかが決まると考えられます。

せっかく上昇過程で雲ができ，凝縮熱により空気の温度が相対的に高まっても，その雲が下降気流と共にそのまま運ばれてしまったら，雲は上昇側で形成され始める高度と同じ高じ高度まで残りますし，水滴が水蒸気に再び戻る気化熱のために空気が再び同量冷やされため，フェーン現象は生じません。

このように考えると，フェーン現象が生じるのは，気流が上昇する過程で生じた雲などの水分が効果的に除去される仕組みが介在する必要のあることが分かります。

その仕組みとしては，雨，雪，木々や山肌への結露，水滴の自重による沈降（上昇気流が全ての水滴（雲）を運べるものではない）などがあります。

このような仕組みが効果的に生じるためには，山の形，風向き，気流の温度・湿度・流速など，いろいろな要素に対し，好条件がそろう必要があるのだと思います。
（そうでないと，毎日，フェーン現象が生じてしまいますものね。。）

それでも，山肌を降りてくる下降気流側にも多少とも雲が残るでしょうね。

お礼

ありがとうございます。
こう考えていました。『魔法のコップの中に水を入れて山を登る。登るに連れてコップの大きさがどんどん小さくなってやがては中の水がこぼれる。それが雲。登るたびにコップはさらに小さくなるから山頂まではこぼれ続ける。そして山頂でもっとも小さくなったコップは下るに連れてどんどん大きくなるからもうそれ以上はこぼれないはず。つまり、雲は消えるはず』
ですが実際にはその例でいうと、山頂ではコップから水が盛り上がったような状態になりそれが完全におさまるコップの大きさに戻るまでは水はこぼれ続ける。つまり、雲は消えないということでしょうか。それとも例えが根本的におかしいですか。

回答No.2

mmmma

雲は水滴ですから、雲が消えるには気化熱を与えなければなりません。断熱圧縮による温度上昇分が雲の気化熱より少なければ雲は消えないでしょう。
ですから、その日の気温や湿度、風速の影響をかなり受けます。

お礼

ありがとうございます。
知識不足のため、温度上昇分が雲の気化熱より少なければ雲は消えないというのがよくわかりません。下降気流が起こっているのに５００メートル以上も雲が消えないことはよくあることなんでしょうか。

回答No.1

aokuma

湿った空気が山にぶつかり上昇気流になります。
上に行くほど空気の温度は「下がります」
湿った空気は結露し、雲を作ります。
冬だったら新潟地方は大雪で、関東地方は乾いた空気ですね。
夏は関東がじめじめしててよく雨が降ります。
これがフェーン現象です。

＞山越えした空気は気温が上昇する訳ですから雲は消えると思うのですが、実際にはかなり下降するまで雲が消えないことも多いようですね。

文章ではぴったり分かれるみたいに書きますが、実際は自然現象なのでそのときにおおじて変わります。
モチロン「トンネルを越えたら雪だった」と言う時もありますね。

お礼

ありがとうございます。
でも僕が知りたかったのはなぜ下降気流の中で雲が消えないのかということなんです。