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台風に暖かい海水がエネルギーを補給するのはなぜ?
教えてください! よく、台風は暖かい海上を通過すると成長するといいますが、暖かい地表ではだめなのでしょうか?地表が暖かければ、上昇気流が発生し、台風は同様に成長すると思うのですが、なぜ海水じゃなければダメなのでしょうか? よろしくお願いします!
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台風は一種の蒸気機関なんですね。つまり水蒸気がエネルギー源なのです。もちろん蒸気機関は外燃機関ですから、ボイラを焚く燃料が必要ですが、台風の場合は、太陽熱、すなわち核融合です。それは別として水蒸気に、その熱が蓄えられてエンジンで仕事に変わるのです。なぜ水蒸気かというとエネルギーが加熱した空気に比べて大きいからです。潜熱というやつです。空気は比熱が水蒸気に比べて小さく、しかも最初から気体なので熱を蓄える能力が低いわけです。同じ熱量を蓄えるのに、温度上昇も大きくならざるを得ません。つまり台風の燃料としてはあまり効率が良くないのです。したがって水蒸気を補給できる海の方が成長できるのです。海水じゃなくてもよいでしょうが、量が違いますからね。
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- mamihu
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先ず、台風のメカニズムについて、お話します。 (1) 暖かい海上のある部分に低圧部が発生する。 (2) 低圧部中心に暖かく湿った風が流れ込みます。 (3) 低圧部中心が更に暖められます。 (4) 上昇気流が発生します。 (5) 雲が発生します。 (6) 同時に空気が上昇する為、気圧が下がります。 (7) 更に、中心目掛けて風が流れ込みます。 (8) 更に、低圧部中心が更に暖められます。 (9) 更に、上昇気流が発生します。 (10) 更に、雲が発生します。 (11) 更に、空気が上昇する為、気圧が下がります。 (12) (1)~(11)の繰返しの結果、台風は、発達します。 次に、ご質問にお答えしますね。 「暖かい地表ではだめか?」とありますが、(4)(9)で述べた上昇気流は海水が温められた結果のものです。台風が地表(陸地)に上陸した場合、中心の気圧が低い為、周りから風が中心へ流れます。中心が温められ、気温が上がるのですが、陸地では、海上に比べ上昇気流は発生しにくいですから、台風は衰退していきます。 「海水じゃなきゃダメ」ということは無いでしょうね。もし海が、淡水であっても、温かければ台風は勢力を増すでしょう。 こんな説明で、理解して頂けるでしょうか・・・
お礼
回答、ありがとうございます。 ”陸地では、海上に比べ上昇気流は発生しにくいですから”とあるのですが、なぜ海上に比べ、上昇気流が発生しにくいのでしょうか?
- o24hi
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こんにちは。 台風には、暖かい海面から蒸発した大量の水蒸気を含んだ空気が、中心に向かい集中(収束)していきます。 その空気は、台風の目の周りの積乱雲となり上昇します。 その空気は、凝結して大量の凝結熱(潜熱)を出し、台風の中心の空気層を暖めます。 空気の一部は、中心の目の中を下降して、台風の中心を高温にします。 高温の空気は密度が小さいため、地上の気圧は下がります。 目の中を下降しなかった空気は、外側に時計回りで広がって(発散して)いきます。 こうして中心の気圧が下がると、下層の収束が強まり、積乱雲として上昇します。 今までのことをなんども繰り返しして、台風は成長していきます。 つまり、台風の成長には、暖かい海からの水蒸気が必要と言う事です。 台風は、低温の海上や陸上に移動すると、エネルギー源である水蒸気の補給ができなくなるため、急速に衰えます。
お礼
回答、ありがとうございました。 しかし、今ひとつ、なぜ水蒸気がエネルギー源かがしっくりこないのです。
- bunbun04
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水蒸気がなければ雲が出来ませんね。 因みに地表だと台風じゃなくって竜巻が出来ます。
お礼
回答、ありがとうございました! なぜ、雲ができないと台風にならないのでしょうか?
お礼
了解しました! そうだったんですか。 水蒸気と空気では、熱(エネルギー)を蓄える能力に差があったからなのですね。 ありがとうございました!