霧と低い雲

質問

例えば湿った空気が陸地に流入してきた場合に、陸地（陸地は暖まりやすい冷めやすい）との温度の差によって対流が起きて雲が発生することはあるんでしょうか？それと、乾燥した陸地と草原を比べた場合は草原の方が暖まりにくく冷めやすいのでしょうか？地熱は雲・霧の発生に関係ある？

もう一つは温暖前線や停滞前線付近はなぜ低い雲が発生しやすいのでしょうか？
いろいろなサイトには斜面を登るように暖かい空気が冷やされるからとありますが、寒冷前線も同じく暖かい空気が冷やされるはずです、この説明には疑問なのですが皆様の意見お願いいたします。

回答No.3

manno1966

訂正
> 乾燥した陸地と草原を比べた場合は草原の方が暖まりにくく冷めやすいのでしょうか？
そのとおり。
の部分ですが、「暖まりにくく冷めにくい」ですから、そのとおりということにはなりません。

冷めるときは蒸発等も関係してきますが、夜間帯は主として放射(黒体放射)によるものとなってくるので、水の比熱の大きさ等が関係してきます。
砂漠性の気候を参考にすればいいかと。

回答No.2

manno1966

> 湿った空気が陸地に流入してきた場合に、 中略　雲が発生することはあるんでしょうか？
あります。
日常生活では意識しませんが、海の上で航海をしてみるとわかると思います。
海の上には雲が無く、島（陸地）の上だけに雲があるというのは、航海では日常的に見る風景です。

> 乾燥した陸地と草原を比べた場合は草原の方が暖まりにくく冷めやすいのでしょうか？
そのとおり。
理由は水の有無。
草原ということはある程度の水があるということ。
乾燥した砂と、その砂が浸るくらいの水を入れた物とを鍋に入れて火で温めたら、どちらのほうが温まるのが早いかを考えたらわかる。

理由は二つ。
水は比熱が大きな物質であるということ。
蒸発するとき、1ｇの水は560ｃａｌの熱量を奪うということ。
つまり、1ｇの水が蒸発するとき、56ｇの水を10℃温度を低下させるということ。
この二つの物理的な現象による。

> この説明には疑問なのですが
高度と気圧変化と、気圧変化による空気の温度変化の理解ができていないのだと思います。

一般的に地表付近では100メートル高度が上がると、気圧は10hPa下がり、気圧が下がることにより空気が膨張し、膨張することでエネルギー変化が起きて温度が0.65℃下がるとなります。

水槽に仕切りをして、片方に水を、片方に油を入れて、仕切りを外すと水は沈み油は浮きます。
これは単純に想像できると思います。
前線付近では、前線を境に気温が違います。
気温が違うと空気の密度が違います。
空気の密度が違うと、水と油のように、重いほうが下に、軽いほうが上に行こうとします。
問題は軽いほうが上昇するということです。
上昇すると気圧の変化に伴って温度が下がるのです。

上昇して温度が下がり、露点温度を下回ると空気中の水蒸気が凝結し、雲ができます。

回答No.1

princelilac

台風などの熱帯低気圧は、海水が蒸発→上昇気流の発生(この時、対流が起こる)→水蒸気が冷えて氷になる→雨が降る、です。

　質問にあるのは、前線を伴う場合ですので、メカニズムが違います。

　日常の生活からは想像しにくいのですが、地球規模では温度や湿度が違う異質な空気は混ざらない、と考えてください。

異質な空気がぶつかり合う→湿った空気が上に押し上げられる(対流ではなく)→水蒸気が冷えて氷になる→雨が降る、です。
　湿って温かい空気が勢力が強く、冷たくい空気を押しつぶすように進むのが温暖前線です。温かい空気が、冷たい空気の斜面に沿って、薄く広がりますので、小雨が長時間降ることが多いです。
　冷たい空気に勢いがある場合は、温かい空気の下に無理やり潜りんできます。この時温かい空気は、ほぼ真上に上げられるので、大雨を伴う寒冷前線になりやすいのです。