天気（気圧） 【中２】

質問

いま学校で天気を習ってます。
質問がいくつかあります。１つでもわかるのがあれば答えてください。

●ペットボトルを少しへこませてゴム栓をした。
（１）強くへこませた手を離すと、ペットボトルの中の空気の圧力はどうなるか。

答えは低くなる、らしいんですが、どうしてなんでしょうか。
ペットボトルの手を離すと空気が膨張し、水蒸気が水滴になることはしってます。
でもどうして低くなるんですか。

●この質問もお願いします・・。
教科書に、
低気圧の中心付近では、まわりからふきこんだ空気が上昇気流になるため、雲が発生しやすく、天気が悪い。高気圧の中心付近では、地表付近の空気がふき出すため、下降気流が起こり、雲はできにくく、天気はよい。

と書いてあったんですが、どうしてまわりからふきこんだ空気は上昇気流になるんですか。
上昇気流は、空気が熱せられたり、冷たい空気と暖かい空気がぶつからないとおきないんじゃないんですか？（教科書にかいてました。）
下降気流も、空気が冷やされると下降気流が生じると教科書に書いてました。どうして高気圧から低気圧に風が行くことによって高気圧の中心は冷やされるのですか？

回答No.2

10ken16

(1)
単純に考えると、へこませるために外から力（圧力）を加えている。
それが失われれば圧力は減ります。
『膨張する』ではなく、圧縮（収縮）させられていた空気がもとに戻る。
こう考えれば分かりやすいでしょう。

(2)
気圧が下がったから上昇気流が起こるというより、
上昇気流、つまり地表から上空への空気の流れが起きた結果、
地表付近の空気が薄くなり、それを補うために周りから空気が流れ込む。
こう考えてはどうでしょうか？
空気が上昇していけば、温度も気圧も下がる（エネルギーが減る）ため、
水を気体のままでもっていられません。
それが水滴になって漂うのが雲です。

空気は、太陽の熱によって地面（水面）が暖められ、
暖かい空気が上の方へ行こうとする。
それによって大きな空気の流れが生まれるという視点で考えると
理解しやすいでしょう。

回答No.1

hitoyana

空気が膨張することは分かってますね。ところが、ペットボトルはふたがしてあるので空気の質量は変わりません。質量が変わらないのに体積が増えると空気は薄くなります。つまり気圧が下がるということで理解してもらえませんか？

　低気圧の中心に向かって風が吹き込んできます。あとからあとから風が吹き込んできます。そうしたらこの風はどこへいけるでしょう。左右あるいは前後方向には風が吹き込んでくるので逃げられません。下には大地があって逃げられません。先に吹き込んだ風は空いている上空に向かってしか逃げられないのです。低気圧の上昇気流は空気の密度の差による上昇気流とはちょっと違うと考えてはどうでしょうか。