なぜ風は夜弱くなる？

質問

海風陸風のことではないんです。
たとえば冬の季節風は夜になると止んで、朝気温が上がるにつれて強くなりますが、その原因は何なのでしょうか。

回答No.7

kaoria · ベストアンサー

ん－やはり（汗）・・(^_^;)
上空の風エネルギーが、対流の盛んなときにどうして下層大気に伝わりやすいか？　ですよね。

水槽に水銀が１０センチほどの深さで溜まっているとします。その上には油の層が１０センチ。この水槽は非常に長く、上の層の油は流れているとします。

しかし、水銀は重いため油の移動エネルギ－は重い水銀の底には伝わりにくいですよね。－－これが夜間の状態です。（夜間の空気は冷えていて重たい）油と水銀の境目が逆転層です。

「実際の大気の鉛直構造はもう少し複雑です。
エマグラムというものがあります。これを調べていくうちに自然と理解が深まると思います。現実大気の鉛直方向の温度分布が一目瞭然のグラフです」

また、この水槽は耐熱性だとして(^_^;)　水槽の底から加熱したとします（昼間太陽熱で地表が熱せられた状態）　するとどうでしょう？　水銀に対流ができて水銀内に上下の流れが発生します－－言いかえれば、重力に対して垂直方向の渦が発生します。この渦自体も、もちろん昼間の風（高気圧にドッカッと覆われたとき、内陸地方でも、午前１０時頃から吹き始める風）にあたりますが、このとき上空で水平に強い風が吹いていると（たとえでは、水銀の上の油の流れ）その上空風エネルギーは、この対流渦を利用して、下層に伝播してくることができます。

※上空に強い風が吹いているときと、吹いてないときがあります。上空風が弱いときでも、混合層が発生し成長すると、大小さまざまな渦ができて、渦が通過するときに風を感じます。「風の息」とも言われます。地形にもよりますが大体午前１０時ごこから吹きます。

うちの母親もこのことを知ってて、１０時を過ぎたら風がでるから、ゴミを燃やすなら朝のうちにしなさいって言っていました。（今はダイオキシン問題があり、やってませんが）

また、私も昔、この質問をしたことがあります。
その専門家の答え、「昼間は風が軽くなるから」の一言でした。あれは見事な答えだったなぁ－と思っています。
　因みに、現実に水銀の上に油を置いたり、水銀を熱したりすると、どうなるかわかりません。水銀は危険かもしれませんね。

お礼

やっと納得できました。＾＾）
ものわかりが悪くてすみませんでした。
どうもありがとうございます。

回答No.6

chokipar

No.5です・・。（汗）

ちょっと紛らわしい書き方だったようで申し訳ありません。
極端になりますが基本的なことから・・。

風というのは、気圧差によって生じる空気の流れです。
気圧を均衡にしようとして空気を補うために
気圧の高いところから低いところに空気が移動するのが風です。

今から書くのは、天気図でみるような温帯低気圧や高気圧のような
大きなスケールではなく、局所的な小さなスケールで考えてください。

昼間、日射により地面が暖められてそれに接する空気が膨張し
密度が小さくなります。
すると局所的にそこは低圧部になるわけです。
気圧が低くなったためにそこに周りから空気が流入してきます。
それが上層からであったり海からであったりします。
その移動する空気が風と感じるわけです。

反対に夜は冷えてきますので、空気の密度も大きくなり気圧が高くなります。
そのため重たいので上昇することもできず、地表でじっとしているので
風を感じません。

ただ季節風の場合ですと、天気図でみるような
高気圧から低気圧への数千ｋｍにも及ぶ
大きな空気の移動ですので昼夜は問いません。
たとえ夜間、地表に冷たく重たい空気が溜まっていても吹き飛ばされます。

あと接地境界層ですが、これは地面と空気との摩擦の関係ですから
地面がある限りなくなることはありません。
単に空気の移動が上層に比べて遅くなるという意味で書きました。

お礼

ありがとうございます。
日射による風のしくみはよくわかりました。
接地境界層についても追加説明どうもありがとうございます。

回答No.5

chokipar

低気圧や前線の影響でもなく、地形的条件や海陸風でもない
ごく一般的な晴天時の気象条件の場合を書いてみます。

昼間は太陽の日射により地面が暖められて対流が起こります。
この対流というのは、上下方向の渦が発生します。
そしてその渦に接する空気がまた反対向きの渦を作り出し、
次々と上向き、下向きの気流を起こします。
この気流の乱れを乱流といいますが、
昼間の風は、この乱流の下向きの風で上空の風が
地上へ降りてきたものと考えていいと思います。

それに対して、夜間は日射がないので放射冷却のために地面が冷えていきます。
そして、その地面に接する下層の空気から冷えていきます。
ご存知、空気は冷たいと重く、暖かいと軽いという性質がありますので
下層の冷たい空気は重たくて上へは上がることができません。
反対に上空の空気は下層の空気より軽いので下へ降りてくることができなくなります。

これが夜間は風が収まるという1つの理由だと思います。

ちなみに大気境界層の最下部に接地境界層というのがあり、
この特徴は、地面との摩擦で空気の動きが緩やかなことです。
例えて言うならば、コップの水に砂糖を入れて、
水面付近をかき混ぜても底に沈んだ砂糖は動きが鈍いですよね・・・。
それと同じような状態です。
上空では風が強くても地上では弱いという理由です。

補足

どうもありがとうございます。
太陽の熱による対流に伴う風が夜はおさまるというのはとてもよくわかります。
問題は、上層の風のことなのです。それが昼間は地上に届いて、夜は届きにくいいうことのようなのです。その具体的なメカニズムがいまいちピンときません。
昼間は接地境界層がなくなるというならわかります。でももしそうだとしたら、なぜ昼間は接地境界層がなくなるのか、その理由がよくわかりません。

回答No.4

kaoria

昼と夜の違いですから、ここでは季節風などのように陸と海の温度差による風を除外してご説明します。
風のエネルギーは何か？　そう太陽熱です。そして昼と夜で一番違うのは、地面が受ける太陽熱。前に、大気境界層という言葉が出てきましたが、これがキワード゛です。

これが何かというと、１００００ｍ近い厚みの大気は（通常、雲が発生する部分）は垂直方向より水平方向のに均一で運動も水平の部分が多くなっています。ところが、大気中、特異な部分があって、それこそが地面に接する１０００～２０００ｍの地面に接する層、ここが大気境界層。昼間は太陽に熱せられるため対流活動のため厚くなり、かき混ぜられて混合層となっています。一方、対流活動の弱まる夜間は２００ｍ～３００ｍと薄くなります。大気上層には強い風が吹いていることが多いですが、この境界層の日変化により上層の風のエネルギーの下層面（地表付近）への伝わり方が、昼と夜で違うということになります。

地面付近の昼と夜での風速の違いが生まれてきます。夜間、地表付近が冷えると境界層上限には逆転層や安定層ができて、これがフタのような役目をします。上空の風は上空にだけ閉じ込められ、地面付近には伝わってこなくなります。このため夜は風が弱くなります。反対に５０ｍ程度より上の大気境界層内の風は、夜間より昼間の方が弱くなることが多いようです。
　登山をしたとき、朝や夕方に、条件がよければ、この境界層の上部を見ることができます。

補足

詳しく書いてくれて、どうもありがとうございます。
正解だと思います。でも難しくて、どうもピンときません。
境界層が厚いほうが風は下まで届きにくい、というのならよくわかる気がするのですが。乱れているなら余計伝わりにくいように思います。
逆転層や安定層といっても、硬いものではなく同じ空気なので、なぜそれほど大きいフタのような効果をもつことができるのかも、いまいちピンときません。
ものわかりが悪くてすみません。
混合層はそれ自体が上空の風に連れて動きやすいということでしょうか？？

回答No.3

noname#35109

私はそういう経験をしたことがありません。
冬の季節風はどちらかというと夜の方が厳しいです。
空っ風で放射冷却がおき，カンカンの寒さになります。
私の住まいは兵庫県ではありませんが，六甲おろしが吹く付近です。

＃２さんの補足になると思います。あと半分推測です。
お住まいは日本海側ではないでしょうか。

冬の季節風と海陸風が夜になると打ち消し合う状況になるところに住んでいらっしゃるのかもしれません。

補足

どうもありがとうございます。
以前に天気予報で、キャスターが「風と客は夜とまる」と言っていたのを聞いたことがあります。理由は忘れてしまいました。太平洋側に住んでいます。冬の季節風にかぎったことではないんです。
最近またその理由を聞く機会があったのですが、よくわかりませんでした。
うろ覚えですが。境界層のために上空の風は地表には届きにくい。太陽の熱で境界層が対流でかき混ぜられると、上空の風が地表に届く。？？？？
どうもよくわからないのでこの場で尋ねたというわけです。

回答No.2

sunasearch

冬の間は、陸の方が温度が低いので、陸（ユーラシア大陸・シベリアとか）から海（太平洋・日本）に向かって、風が吹きます。

が、夏は逆に陸の方が暑くなるので、海から陸に風が吹きます。

で、これはそういう、冬とか夏とかいう、長いスケールの話だけではなく、１日の間にも起きます。

昼と夜の関係は、ちょうど、夏と冬の関係に似ています。…　もうおわかりですね。昼は海から陸へ、夜は陸から海へ風が吹きます。

参考URL：

http://www.geocities.co.jp/Milano/1978/wind/wind.html#2

回答No.1

pueblo

大気の膨張だと聞きます。

昼間は、太陽の光で空気が暖められて、膨張します。この膨張と風が密接に関係しているというのを、地球環境学のヤツに聞いたことがあります。

竜巻を見て、竜巻は、大気を均等に暖めたときに、上昇気流となって、引き起こすらしいです。

コロラドに住んでいるんですけど、隣の州のカンザスでいつも竜巻が起こってなんでだろ？って不思議に思っていたんですが～冷たい空気と暖かい空気が接触すると、暖かい空気が冷たい方に一気に流れるからだ！といわれ（冷たい空気の方が密度があるのに～）と不思議におもったのはいうまでのありません。

でも夜間は、空気の温まり、冷えもすくないので、大気が穏やかなんでしょう。　コロラドでは、夕暮れの天気の激変に苦しみます。　夕立とか雹は夕暮れにやってきますから～～～

補足

どうもありがとうございます。
大気の膨張がどのようにして昼間の風につながるのか、もう少し詳しく知りたいです。