偏西風 ジェット気流

質問

(1)　熱帯集束帯の上空から極に向かって流れる風は、
　　　転向力が除々に大きくはたらき、
　　　風向は西に近づき、風速も大きくなる。

　　この文章で、風向が西に近づくのはわかりますが、
　　どうして風速が大きくなるのでしょうか。

(2)　亜熱帯高圧帯上空でジェット気流が発生するのはなぜですか。
　　またジェット気流が西向きなのはどうしてですか。
　　地表付近の偏西風はわかりますが、
　　上空でも同じ西風が吹く理由がわかりません。

　　上空の気圧は、
　　　赤道・・・高圧
　　　亜熱帯高圧帯（北緯30°付近）・・・低圧
　　　亜寒帯低圧帯（北緯60°付近）・・・高圧
　　　極　・・・　低圧

　　となり、亜熱帯高圧帯の上空からは
　　北上する風が発生しないと思います。

　　亜熱帯高圧帯上空から北上する風があって、
　　転向力の影響で方向が西よりになっているのでしょうか。

　(3)亜寒帯ジェット気流が発生するしくみも教えてください。

　すみません、疑問点をうまく説明できませんが、
　よろしくお願いいたします。

回答No.1

noname#41634 · ベストアンサー

(1)ベクトルを書くと判りやすいのですが…
動き始めは北向きのベクトルのみです。しかしすぐにコリオリ力が働き、直角右向きのベクトルが発生します。ふたつの合力は動き出しのベクトルより「少し東向きで大きくなります」これを逐次繰り返すと、等高度線と平行になった頃に「風速が最大になります」これを全体で平均すると上空の風は等高度線に平行に、地衡風として吹くことになります。

(２)大気の温度は赤道側で高く、極側で低いのは周知のことと存じます。赤道側は密度が低くなり背が高く、極側では密度が高く背が低くなります。中緯度ではその傾きが大きくなっています。その傾きは高度と共に強くなり、地衡風も強くなります。温度の水平傾度のために、高度によって地衡風が変化することを温度風の関係と言います。南北の温度傾度は中緯度帯に集中しているので「中緯度の上空で偏西風が強い」ということになります。
亜熱帯ジェット気流は「熱帯圏界面と中緯度圏界面との境目に存在しています」が、西風の維持には、中緯度側の傾圧不安定波による渦度の水平混合とハドレー循環の角運動量の収束が働いているといわれています(気象科学事典より)
尚、フェレル循環は子午面循環の平均操作によって表されるもので見かけ上のものです。

(３)亜寒帯ジェット気流とお書きですが、寒帯前線ジェット気流ですね。寒帯前線の強い温度傾度で成り立っています。ですから冬になると温度傾度が強まり、ジェット気流も強くなります。温度傾度の解消のために大きく蛇行したり、分流・消滅したりします。

…難しいですね。

回答No.3

debukuro

低緯度から高緯度に風が吹くときに風速が大きくなるのは地球の形のせいです。
経度差が同じとき東西の距離は緯度のコサインに比例します。
つまり風の通り道が狭くなるのです。
同じ量の空気が流れるときは通路の狭いほうが早く流れます。
だから緯度が高くなっている偏西風帯では風速が大きくなるのです。

回答No.2

noname#41634

追加訂正です
(１)の回答では「コリオリ力がスピードを変化させた」と解釈されてしまいますので訂正します。コリオリ力は運動の方向は変えますが、速度は変化させません。

ですから、気圧傾度力で動き出した空気は「コリオリ力で東に向きを変え「気圧傾度力とコリオリ力が釣り合った…等高度線と平行になったときに最大になる」です。