下降流はなぜ生じるのでしょうか

質問

沈降逆転層は下降流によって生じると聞きました。（例えば、 http://kobam.hp.infoseek.co.jp/meteor/reverse-layer.html 。）

これは分かるのですが、そもそも下降流は何が原因で（つまり、なぜまたどんなときに）生じるのでしょうか。いくつか例をあげてお教えいただけると有り難いです。

よろしくお願いします。

回答No.4

manno1966 · ベストアンサー

No.3は誤解の基に書きました。無視してくださるようお願いします。

> (1) 根本の疑問です
(a)

> (2) (a)が正しいとした場合の疑問です
直ぐには止まれない。
上から押されているから。

> 下方の空気の密度と同じになった時点で沈降をやめるので
数立方メートル程度の空気塊で考えるのならそのとおり。
上に数千メートルと連なる層ですから、上から押さえてくる下降しようとする力に押され、その力と温度上昇による軽さとが釣り合ったところで止まる。
その止まったところが逆転層として現れる。

お礼

御回答、ありがとうございます。

お陰様で疑問が解消しました。
何度も質問したのに丁寧にお教えいただきよく分かりました。

ありがとうございました。

回答No.3

manno1966

> (1) 根本の疑問です
確かに基本が理解できていないと思います。

> どちらが正しいでしょうか。
どちらも間違い。
どちらにも正しい部分が無く、どの部分を訂正すれば正解になるか考え込むような、明後日の方向に行っている。

回答No.2

manno1966

> 起きないのではないでしょうか。
程度の問題。
「45℃のお湯に1分手を入れていたら熱いけど火傷はしない。
100℃のお湯も熱い。熱いのだから、1分手を入れていても火傷はしない。熱いという事は同じだから結果も同じ。」というのと同じことを言っている。

> 地表でも寒気が南下するので
南下速度が数倍違う。
地上で毎秒20m～30mの風速の風というとものすごい強風で、屋根が飛ぶ等の事故がおきる風速だが、冬の上空5000mとしてはものすごく弱い風。
その倍程度の風が普通に吹いている。
上空の風というとジェット気流が代表的なものだが、毎秒100m程度の風速であることも珍しくない。

補足

再度の御回答、ありがとうございます。

お教えいただいてかなり分かってきたように思うのですが、次の(1)～(3)の疑問があります。

(1) 根本の疑問です
お教えの内容を自分なりにまとめると沈降逆転層は次の(a)のようにして発生するように思えますが、(b)のようにも思えます。どちらが正しいでしょうか。

(a)高気圧そのものが高温の層となる
冷たい空気が上空に入って来て、その冷たい空気が重いので沈降し、その結果その空気の下方の空気より高温となり、両者の境界に逆転層を生じる。

(b)高気圧の上空の空気が高温の層となる
高気圧を構成する冷たい空気が吹き出すと、その吹き出した量だけその冷たい空気の体積が減るので減った量を補うためにその上空にある空気が沈降し、沈降した空気の温度が上昇し、沈降した空気とその下方の元々あった高気圧の空気との境界に逆転層を生じる。

(2) (a)が正しいとした場合の疑問です
冷たい空気が沈降する原因はその密度がその下方の空気のそれより大きいからだと思いますが、沈降するにつれて温度が少しずつ高くなりそれにつれて密度が少しずつ小さくなるため、その下方の空気の密度と同じになった時点で沈降をやめるので、その下方の空気より温度が高くなることはないのではないでしょうか。つまり、逆転は生じないのではないでしょうか。

(3) (b)が正しいとした場合の疑問です
高気圧を構成する冷たい空気の上には常に偏西風とかジェット気流があると思いますが、これは30m/sとか100m/sとかの高速なので、これが降りて来る様子は「沈降」という静的なイメージとは少し遠く、「流下」と言った方がイメージ的には近いと思うのですが、なぜ「沈降」と言うのでしょうか。

回答No.1

manno1966

> そもそも下降流は何が原因で
冷たい空気が上空に入ってきたとき。
冬の上空5000mの寒気の南下等。

補足

回答いただきありがとうございます。

「冷たい空気が上空に入ってきたとき。冬の上空5000mの寒気の南下等」

とのことですが、「冷たい空気が上空に入」ると地表でも冷たい空気が入るので、下降流は起きないのではないでしょうか。「冬の上空5000mの寒気の南下」が起きると地表でも寒気が南下するので、下降流は起きないのではないでしょうか。