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大気力学

索引 大気力学

大気力学(たいきりきがく、英:Dynamic meteorology または Atmospheric dynamics)とは、地球の大気の流体としてのふるまいを研究する、気象学および流体力学の一分野。気象力学ともいう。.

42 関係: 南半球大気境界層大気熱力学大気波地形地球の大気地球流体力学地衡風北半球メソ気象学ロスビー波ロスビー数プリミティブ方程式コリオリの力コリオリパラメータ傾度風傾圧移流空気力学総観気象学遠心力静水圧平衡順圧角運動量保存の法則角速度赤道重力重力波 (流体力学)英語気圧気圧傾度力気象学気温渦度渦位温度風湿度流体流体力学旋衡風摩擦慣性

南半球

'''南半球'''(黄色に塗られた範囲) '''南半球''' 円周が赤道に相当する 南半球(みなみはんきゅう)とは、地球を含む惑星上などで赤道より南の部分を指す。以下、特に断らないかぎり地球の南半球について述べる。 南半球には、南アメリカ大陸の約6/7、アフリカ大陸の半分未満、オーストラリア大陸、南極大陸がある。六大州としては、南アメリカ、オセアニア、アフリカがある。地球上の陸地面積のうち、32.4%(4861万平方km)を南半球が占める。.

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大気境界層

大気境界層(たいききょうかいそう、, ABL)とは気象、環境、物質循環において固体境界である地表面の影響を受ける層をいう。惑星大気の最下層にあたる。温帯域では地上からおおむね 1 km 以内。熱帯域では 2 km 以上の厚みを持つ。地表面の影響をほとんど受けない自由大気と区別される。 風向きがばらばらな乱流が支配的な層。流体力学における境界層にあたる。対流が活発な場合は厚くなり、成層が安定している場合は薄くなる。 我々が生活しているのは、まさに、この大気境界層内部である。都市気候や環境の分野において重要な役割を果たす。しかし、大気境界層は地表面の状態(たとえば、海面、内水面、水田、畑、牧草地、森林、草原、コンクリートが覆う都市など)によって変化に富んでいる。したがって、その研究には細かな観測網が必要であり、進捗状況ははかばかしくない。 英語では、大気のある他の惑星の境界層も含めた一般的な呼び方として、Planetary Boundary Layer (PBL: 日本語に直訳すると、惑星境界層) とも呼ばれる。 気象学・環境学の分野で単純に「境界層」と言う場合は、大気境界層のことを指す。境界層気象学は、この層における大気の振る舞いや気象現象について研究する学問である。.

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大気熱力学

大気熱力学(たいきねつりきがく、英語:atmospheric thermodynamics)とは、気象学(大気科学)の中でも、熱の働きが関与する気象を扱う学問である。気象熱力学ともいう。 古典的な熱力学の法則を用いて、湿潤大気、さまざまな雲、対流現象、大気境界層の諸現象、大気安定度などを研究する。また、熱力学ダイアグラムは荒天の予測に用いられる。大気熱力学の成果は、雲の発達モデルや対流モデルとして数値予報モデルに組み込まれて天気予報や気候の予測に応用されている。 大気熱力学の理論の中では、熱を輸送する重要な因子である水とその変化が大きなウェイトを占める。対流圏においては大抵、微量成分を無視し、大気を理想気体と水蒸気により構成されるものとして取り扱った上で、エネルギー保存則、理想気体の状態方程式、比熱容量、エントロピーが保存される系である断熱過程等を組み入れて大気の振る舞いを論じる。 特化した分野では、水の相転移、大気エアロゾル粒子と呼ばれるような均質・不均質の微粒子、気液平衡と雲の凝結、氷晶・雲粒の生成に対する微粒子の関与を研究するものなどがある。また湿潤大気や雲の発生・消滅を論じるときには相当温位、湿球温度、仮温度などを用いて大気の持つエネルギーを表現する。 大気熱力学は大気の断熱的・非断熱的な作用を表現するので、プリミティブ方程式を通して、大気モデルの各格子点における大気の運動を記述するために必要である。 Hertz, H., 1884, Graphische Methode zur Bestimmung der adiabatischen Zustandsanderungen feuchter Luft.

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大気波

大気波(たいきは、atmospheric wave)は、大気中に発生する波の総称である。気圧、重力ポテンシャル、気温、風速など、さまざまな要素により定義される。周期的な波(定常波)もあれば、非周期的な波もある。.

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地形

地形(ちけい、英語:landform)は、地球表面の不均衡のことである。なお、日本語の日常語では地表の高低や起伏の形を指す。.

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地球の大気

上空から見た地球の大気の層と雲 国際宇宙ステーション(ISS)から見た日没時の地球の大気。対流圏は夕焼けのため黄色やオレンジ色に見えるが、高度とともに青色に近くなり、さらに上では黒色に近くなっていく。 MODISで可視化した地球と大気の衛星映像 大気の各層の模式図(縮尺は正しくない) 地球の大気(ちきゅうのたいき、)とは、地球の表面を層状に覆っている気体のことYahoo! Japan辞書(大辞泉) 。地球科学の諸分野で「地表を覆う気体」としての大気を扱う場合は「大気」と呼ぶが、一般的に「身近に存在する大気」や「一定量の大気のまとまり」等としての大気を扱う場合は「空気()」と呼ぶ。 大気が存在する範囲を大気圏(たいきけん)Yahoo! Japan辞書(大辞泉) 、その外側を宇宙空間という。大気圏と宇宙空間との境界は、何を基準に考えるかによって幅があるが、便宜的に地表から概ね500km以下が地球大気圏であるとされる。.

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地球流体力学

地球流体力学(ちきゅうりゅうたいりきがく、)は、地球などの惑星上における気体・液体などの流体の運動を流体力学、熱力学などの基礎に基づいて論じる理論物理学および地球物理学の一分野である。歴史的に気象力学、海洋物理学として気圏、水圏の物理的運動をそれぞれ別個に議論していた内容を統一的に論じる枠組である。.

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地衡風

地衡風(ちこうふう)とは、気圧傾度力とコリオリ力の釣り合いの結果生じる風。摩擦力がほとんど働かない上層における風は地衡風に近い。海洋でも同じ釣り合いの流れがあり、その場合地衡流(ちこうりゅう)と呼ばれることもある。 気圧傾度力は気圧の高い方から低い方へ向かって等圧線に直角に働き、コリオリの力は北半球では風の進行方向を向いて右向きに(南半球では左向きに)働く。それゆえ地衡風は、等圧線に沿って北半球では気圧の高い方を右手に(南半球では左手に)見る向きに吹く。 なお、等圧線が屈曲している場合には、気圧傾度力とコリオリの力に加えて遠心力が働く。この三つの力が釣り合った状態で吹く風を傾度風という。.

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北半球

北半球(黄色に塗られた範囲) 北半球 円周が赤道に相当する 北半球(きたはんきゅう)とは、天体を赤道で二分したとき、北側に相当する部分を指す。以下、特に断らない限り地球の北半球について述べる。 大陸のうちユーラシア大陸・北アメリカ大陸のほか、アフリカ大陸の1/2以上、南アメリカ大陸の約1/7が北半球に含まれる。六大州としてはアジア・ヨーロッパ・北アメリカの全域が北半球に位置する。海洋の分布では、太平洋・大西洋・インド洋の一部、および北極海・地中海・メキシコ湾・東シナ海などの付属海を含む。.

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メソ気象学

メソ気象学(メソきしょうがく)は、気象学の一分野。メソスケール気象学とも言う。 気象現象をその大きさにより分類したとき、2〜2,000 km のサイズをメソ(meso)スケールと呼ぶ。このサイズの気象現象を扱うのがメソ気象学である。さらにサイズ別に細かく分類する場合、200〜2,000kmをメソα(アルファ)スケール、20〜200kmをメソβ(ベータ)スケール、2〜20kmをメソγ(ガンマ)スケールと呼ぶ。 天気図で描かれるようなスケールの気象は総観気象学で扱うが、そこで用いられる流体方程式系(支配方程式とも言う)はメソスケールでは適用できない。そのため、別の考え方を用いて現象の理解を進めている。 ひとつひとつの台風、積乱雲や降水セル、ダウンバースト、海陸風といった現象が対象である。特に近年は、雷雨や集中豪雨、豪雪といった激しい気象現象のメカニズムを解明することに重きが置かれている。 メソ気象学の核心は、積乱雲など数時間・数十〜数百km規模の気象に焦点を置き、その発生・発達・消滅の過程を、雲の生成や降水、対流といった現象を通して明らかにすることにある。.

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ロスビー波

大気中のロスビー波(ロスビーは、Rossby wave)は、大陸・海洋の温度差や地形の高低差などによって大気が揺すぶられて生じる自由振動の波の一つで、地球大気、惑星大気で見られる大気波である。また、ロスビー波はベータ効果を復元力とする波である。カール=グスタフ・ロスビーによって発見されたことからこの名がある。 惑星の自転に伴う回転がある緯度に及ぼす効果(惑星渦度)が北ほど大きく(北極で最大値、南極で最小値、赤道上で0)、低気圧の西側では北から南に大きな(低気圧性の)惑星渦度が、東側では南から北に小さな惑星渦度が運ばれてくるため、ロスビー波の位相が西にずれ、東西方向へは位相が西に伝播する。 ロスビー波のエネルギーの伝播に伴い、高低気圧のパターンが交互に見られる。このパターンはテレコネクションとしても知られる。 チベット高原・ヒマラヤ山脈やロッキー山脈などの大規模山塊で強制されて生じたロスビー波によって中緯度の大気の流れが変わり、ストームトラックの分布に影響する。また、大規模山塊で強制されて生じたロスビー波のエネルギーは鉛直にも伝播するという特徴を持っているため、対流圏から成層圏に伝播し、成層圏で砕波して成層圏突然昇温の引き金となると考えられている。 海洋においては、海岸付近など海底に勾配が見られる場合、これがベータ効果の役割を果たす。このため、等深線に沿ったロスビー波が存在し、深度の低い方を右手側に見るように進行する。特に、海岸付近のロスビー波は、陸棚波(continental shelf wave)と呼ばれ、水位の昇降として観測される。 赤道付近では、赤道波の解の1つとして、ロスビー波の解が知られる。海洋でのロスビー波は温度躍層を上下させ、西進するロスビー波と東進するケルビン波が連動してENSOのサイクルを引き起こす。.

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ロスビー数

ビー数(ロスビーすう、英語:Rossby number)とは、地球流体力学など回転系の流体力学における非線形性を示す無次元量である。この名は、気象力学の発展に寄与し「近代気象学の父」とも呼ばれるカール=グスタフ・ロスビーに因んだものである。ロスビー数はコリオリの力と慣性力の比で現され、地球流体力学においては R_o.

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プリミティブ方程式

プリミティブ方程式(プリミティブほうていしき、英語:primitive equations)とは、大規模な大気の運動を記述する非線形微分方程式群で、現在の気象予報において最も広く用いられている方程式。 以下の3つの主要な部分からなる。.

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コリオリの力

左回りに回転する円盤の中心から等速度運動をする玉(上図)は、円盤上からは進行方向に対し右向きの力で曲げられたように見える(下図)。 コリオリの力(コリオリのちから、)とは、回転座標系上で移動した際に移動方向と垂直な方向に移動速度に比例した大きさで受ける慣性力(見かけ上の力)の一種であり、コリオリ力、転向力(てんこうりょく)ともいう。1835年にフランスの科学者ガスパール=ギュスターヴ・コリオリが導いた。 回転座標系における慣性力には、他に、角速度変化に伴うオイラー力と回転の中心から外に向かって働く遠心力がある。.

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コリオリパラメータ

リオリパラメータとは、地球など回転する惑星上において運動する物体に働くコリオリの力の水平成分の係数であり、惑星渦度とも呼ばれ、一般に f で示される。緯度に依存して変化するパラメータであり、緯度を φ、惑星の自転角速度を Ω とすると f.

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傾度風

傾度風(けいどふう)は回転成分をもつ風を考えるときに用いられ、気圧傾度力、コリオリ力、遠心力の3つがつりあって吹くものを指し、高気圧性の回転と低気圧性の回転の2つに大きく分けられる。.

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傾圧

傾圧の流体の構造図。黒は等圧面、水色は等密度面、赤は等温面。 傾圧(けいあつ、baroclinity、baroclinicity)とは、流体が等圧面と等密度面(等温面)が交差する状態にあること。傾圧の流体では、等圧面と等密度面を一致させようとする力が働き、流れ(擾乱)が発生する。 傾圧に対して、等圧面と等密度面が一致した状態を順圧という。.

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移流

移流(いりゅう、advection)とは、温度や物質濃度などにばらつきがある空間のある地点において、空間内の物質の移動によって温度や物質濃度の変化が起こる(物理量が空間内で運ばれる)こと。物理学のうち特に流体力学に関係が深い。上記の空間を基点とした考え方はオイラー的な考え方とされ、逆に物質を基点としたラグランジュ的な考え方が以下のように述べられる(連続体力学#物質表示と空間表示を参照)。 例として、ある地点の上空に冷たい空気があって、その西に暖かい空気があるとする。ここで、西風によって暖かい空気が運ばれることを移流といい、その地点では気温の上昇が観測される(オイラー記述)。暖かい空気が西側、冷たい空気が東側に存在し、西風によって冷たい空気はある地点から東側へ、暖かい空気は東側のある地点へ移動する(ラグランジュ記述)。.

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空気力学

気力学(くうきりきがく、aerodynamics)とは、流体力学の一種で、空気(または他の気体)の運動作用や、空気中を運動する物体への影響を扱う。航空分野においては航空力学と関係している。.

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総観気象学

総観気象学(そうかんきしょうがく)は、気象学の一分野。 気象現象を水平方向の大きさによって分類したとき、1,000 ~ 10,000 kmの現象を総観スケール(synoptic scale)の現象と呼ぶ。この規模の気象現象を扱うのが総観気象学である。 総観気象学の目的は、高気圧・低気圧や前線、台風など総観スケールの諸現象に関して、その動きや発達等を観測し予測することにある。天気図の気圧配置はその結果として発表される代表的なものである。 気象学の歴史の中では最も古くから扱われている分野である。また、天気予報は一般的に、総観スケールでの天気変化をコンピュータで求めて、その結果を様々な形で解析して予報するため、気象学の中では最も理解度が高い分野である。総観スケールの現象を記述する方程式系をプリミティブ方程式といい、天気予報の基礎となる最も重要な方程式であるほか、研究に用いられている。 総観スケールに対して、積乱雲や集中豪雨などのより小さい規模の現象をメソ気象学といい、荒天や局地現象などの災害になりやすい気象に関してはこちらの分野に属する。規模が変わると環境条件が変わってくるため、少し異なった方程式系を用いる。 Category:気象学 *.

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遠心力

遠心力(えんしんりょく、)は、慣性系に対して回転している回転座標系において作用する慣性力の一つである。 慣性系において回転運動をしている物体には、何らかの力が向心力として働いている。この物体と一緒に回転する回転座標系においては、物体が静止しているように見える。慣性系において向心力として働く力が作用しているにもかかわらず、物体が静止しているということは、回転座標系においては向心力と釣り合う力が作用していることを意味する。向心力と釣り合うこの力が遠心力である。向心力は慣性系においても回転座標系においても作用するのに対し、遠心力は回転座標系においてのみ作用する。 回転座標系における慣性力は遠心力の他に、角速度変化に伴うオイラー力と物体の速度に比例するコリオリの力がある。 回転中心からの回転座標系における位置を とし、回転座標系の慣性系に対する角速度を とするとき、遠心力は と表される。角速度と平行な成分と直交する成分に分けたとき、平行成分は影響せず となる。.

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静水圧平衡

静水圧平衡(せいすいあつへいこう、hydrostatic equilibrium)とは、主に流体において重力による収縮と圧力勾配による膨張とが釣り合った状態を指す。日本語では静力学平衡とも呼ばれる。.

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順圧

流体力学において、流体が順圧(じゅんあつ)である、あるいはバロトロピック( barotropic)であるとは、圧力が密度のみに依存すること、すなわち、等圧面と等密度面が一致することをいう。 天体力学で、恒星内部の流体のモデルとして使われるポリトロピック流体(圧力が密度のべき乗で表せる流体)もバロトロピック流体のよく知られた例である。また、密度一定の流体(ρ.

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角運動量保存の法則

角運動量保存の法則(かくうんどうりょうほぞんのほうそく)とは、質点系について、単位時間あたりの全角運動量の変化は外力によるトルク(力のモーメント)に等しい(ただし内力が中心力であるときに限る)という法則である。 この特別な場合として、外力が働かない(もしくは外力が働いていたとしてもそれによるトルクが0の)場合、質点系の角運動量は常に一定である。例えば、フィギュアスケートの選手がスピンをする際、前に突き出した腕を体に引きつけることで回転が速くなる(角速度が大きくなる)。このとき回転軸から腕先までの距離が短くなるため、かわりに回転が速くなることによって、角運動量が一定に保たれる。 回転する「こま」は、回転軸にそって、(上から見て)時計回りなら下向きの、反時計回りなら上向きの角運動量を持っている。独楽の回転軸(それは重心を貫いている)が鉛直方向に平行であれば、独楽にかかる重力と、床から独楽が受ける垂直抗力が共に1本の直線上(回転軸上)にあるため、独楽に働く外力によるトルクは0である。従って、この場合独楽の角運動量は一定であり、独楽は軸周りの回転だけを続ける。ところが、独楽が傾くと独楽にかかる重力と、床から独楽が受ける垂直抗力は、1本の直線上には乗らず、従って、これらの力がトルクを生じる。このトルクが独楽の角運動量を変化される。その結果、独楽は本来の回転軸のまわりの回転に加えて、それとは別の軸(独楽と床が接する点を通る鉛直線)のまわりでも回転をする。それが独楽の「みそすり運動」すなわち歳差運動である。.

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角速度

運動学において、角速度(かくそくど、angular velocity)は、ある点をまわる回転運動の速度を、単位時間に進む角度によって表わした物理量である。言い換えれば角速度とは、原点と物体を結ぶ線分、すなわち動径が向く角度の時間変化量である。特に等速円運動する物体の角速度は、物体の速度を円の半径で割ったものとして与えられる。従って角速度の量の次元物理学などの文献においては、文脈上紛れがない限り、単に「次元」と呼ばれる。は、通常の並進運動の速度とは異なり速度の次元は長さ L に時間 T の逆数を掛けた L⋅T−1 である。、時間の逆数 T−1 となる。.

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赤道

赤道(せきどう、、、)は、自転する天体の重心を通り、天体の自転軸に垂直な平面が天体表面を切断する、理論上の線。緯度の基準の一つであり、緯度0度を示す。緯線の中で唯一の大円である。赤道より北を北半球、南を南半球という。また、天文学では赤道がつくる面(赤道面)と天球が交わってできる円のことを赤道(天の赤道)と呼ぶ。天の赤道は恒星や惑星の天球上の位置(赤緯、赤経)を決める基準となる。 以下、特に断らないかぎり地球の赤道について述べる。.

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重力

重力(じゅうりょく)とは、.

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重力波 (流体力学)

水中に小物体を落としたときに水面にできる重力波の波紋 上空から見た海面の重力波 流体力学における重力波(じゅうりょくは、英:gravity wave)とは、重力の作用によって力学的平衡状態にある媒質が、異なる密度の媒質中に変位したとき、重力を復元力として再び元の平衡状態に戻ろうとする過程で、媒質の界面で発生して界面に沿って進む波動のこと。よく見られる現象として、水面に生じる波浪が上げられる。これは界面である明瞭な表面を進む波となるため表面波とも呼ばれる。これらの波動は撹乱となった成長することがあり、これはケルビン・ヘルムホルツ不安定性として知られる。 このほか、海洋で湖沼で生じる水温躍層中に急激に温度差が生じると、浮力を復元力として波動が発生する。また大気中においても同様に波動が発生し、大気重力波と呼ばれる。波状雲はこのような機構で生じる身近で観察できる例である。いずれも同じ媒体の内部で伝播する波という意味でこちらは内部波とも呼ばれる。 重力波の伝播速度 c は、生じた波の波長λと、媒質の(重力に対して)鉛直方向の高さ(深さ)h を用いて次式で決まる: ここで g は重力加速度である。上式は波の伝播速度c が波長λに依存する分散性を示す。 媒質の深さh に比べて波長λが短い場合は、 となる。逆に媒質の深さh に比べて波長λが長い場合は、伝播速度c は波長λに依存せず、次の式で与えられる: 海洋で生じる津波は、波長が数10 ㎞以上に及ぶ極めて長い重力波であり、深い海底を伝わるとき伝播速度は非常に速くなる。 なお、実際にはこれに加えて界面付近の物質の表面張力を復元力とする波動も加わる。無重力下ではこちらの波動が優性となった表面波が現れる。.

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英語

アメリカ英語とイギリス英語は特徴がある 英語(えいご、)は、イ・ヨーロッパ語族のゲルマン語派に属し、イギリス・イングランド地方を発祥とする言語である。.

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気圧

気圧(きあつ、)とは、気体の圧力のことである。単に「気圧」という場合は、大気圧(たいきあつ、、大気の圧力)のことを指す場合が多い。 気圧は計量単位でもある。日本の計量法では、圧力の法定の単位として定められている(後述)。.

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気圧傾度力

気圧傾度力(きあつけいどりょく)とは、大気中において気圧の差によって生じる力のこと。気象学では一般的に「風は気圧傾度力によって起こる」と説明されるように、気圧傾度力が風の原動力となる。 一般的には、水平面(等高度面)内において、水平方向の気圧差によって生じるものをいう。鉛直方向にも気圧傾度力は働くが、総観スケールでは静力学平衡が成り立つためほとんど無視できる。メソスケール(メソβスケール)やそれ以下の規模の気象現象では、鉛直の気圧傾度力を考慮に入れないと大気の振る舞いをうまく表現できなくなる。 ある等高度面内における、等圧線に垂直な風軸に働く気圧傾度力\fracは以下の式で表される。.

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気象学

気象学(きしょうがく、meteorology)は、地球の大気で起こる諸現象(気象)や個々の流体現象を研究する学問。自然科学あるいは地球科学の一分野。 気象を長期的な傾向から、あるいは地理学的観点から研究する気候学は、気象学の一分野とされる場合もあるが、並列する学問とされる場合もある。現代では気象学と気候学をまとめて大気科学(atmospheric science)と呼ぶこともある。 なお、将来の大気の状態の予測という実用に特化した分野を天気予報(気象予報)という。.

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気温

気温(きおん)とは、大気の温度のこと。気象を構成する要素の1つ。通常は地上の大気の温度のことを指す。.

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渦度

北半球における高気圧 (H) ・低気圧 (L) の回転方向 渦度(うずど、かど)は、流れの回転するありさまを表現する量である。渦度はベクトル量(さらに言えば擬ベクトル)であり、流れの速度ベクトルのなすベクトル場の回転である。 渦度ベクトル は流速ベクトル により、以下のように表される。 &.

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渦位

渦位(うずい、potential vorticity)とは、回転している空気塊や水塊を、体積を変化させずに回転軸方向に伸縮させたときに保存される物理量である。渦度と、成層状態の変化(物質の伸縮)による変位の、ドット積に比例する。系が非断熱過程にあるとき、または系に摩擦が働く場合を除き、渦位は保存される。 低気圧の発生を考える上で渦の変化を考えるが、渦位という概念を取り入れるとこれが考えやすくなるのでよく利用される。同様に、海洋における海流の渦でも利用する。また、ジェットストリーク(ジェット気流の最速部)において成層圏の大気が押し下げられて対流圏に侵入する現象の説明に用いられ、海洋でも同じように強い潮流の周囲で海水層が引き込まれる現象の説明に用いられる。アンデスなどの山脈上空において、上空の偏西風が赤道寄りに曲がる現象も渦位の保存で説明できる。 傾圧不安定が発生するためには、温帯低気圧の発生初期に偏西風波動が増幅され、渦位の勾配が生じることが必要である。.

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温度風

温度風(おんどふう)とは大気内の温度差を原因として生じる、高度の異なる2点での風の速度ベクトルの差のことである。あくまで差のことであり、実際にそのような風が吹いているわけではない。 まず、気圧が一様であるが気温は一様ではない平面を考える。気圧が一様であるから気圧傾度力は働かず、この平面上では風は吹かない。一方、静水圧平衡の関係式から気温が低いところほど高度が上がった時の気圧の下がり方は大きい。そのため、その平面の上空では気温の高いところの上空が高気圧、気温が低いところの上空が低気圧となり、地衡風の関係より北半球では気温の高いところを右手(南半球では左手)に見るように風が吹く。この風が温度風である。 最初に考えた平面の気圧が一様でなく、平面上で風が吹いている場合には、その上空の風は平面上で吹いている風に温度風の成分を足し合わせたものになる。逆に、上空の風から最初に考えた平面上の風の成分を差し引くと温度風になる。 対流圏では赤道付近がもっとも気温が高く、極に近づくほど気温が下がる。そのためだいたいどこでも温度風は西向きとなっている。そのため高度が高くなるほど西風が強くなっていき、ほぼ対流圏界面でもっとも強くなる。 おんとふう おんとふう おんとふう.

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湿度

湿度(しつど、humidity)とは大気中に、水蒸気の形で含まれる水の量を、比率で表した数値。空気のしめり具合を表す。 空気が水蒸気の形で包含できる水分量(飽和水蒸気量)は、温度により一定している。この限度を100として、実際の空気中の水分量が最大限度の何%に当たるかを比率で表した数値が、湿度である。 湿度にも数種類の指標があるが、気象予報などで一般的に使用されるのは相対湿度である。絶対湿度()とは、国際的には容積絶対湿度のことである。しかし、日本では空気調和工学の分野では重量絶対湿度(混合比)が「絶対湿度」と呼ばれている。.

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流体

流体(りゅうたい、fluid)とは静止状態においてせん断応力が発生しない連続体の総称である。大雑把に言えば固体でない連続体のことであり、物質の形態としては液体と気体およびプラズマが流体にあたる。.

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流体力学

流体力学(りゅうたいりきがく、fluid dynamics / fluid mechanics)とは、流体の静止状態や運動状態での性質、また流体中での物体の運動を研究する、力学の一分野。.

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旋衡風

旋衡風と2力のバランス。Fc:遠心力、Fg:気圧傾度力。 旋衡風(せんこうふう、cyclostrophic wind)とは、気圧傾度力と遠心力の釣り合いの結果生じる理論上の風のこと。コリオリの力を無視できるくらいの小さなスケールの現象に適用される。例えば竜巻や塵旋風(つむじ風)などは旋衡風に近い。.

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摩擦

フラクタル的な粗い表面を持つ面どうしが重なり、静止摩擦がはたらいている様子のシミュレーション。 摩擦(まさつ、friction)とは、固体表面が互いに接しているとき、それらの間に相対運動を妨げる力(摩擦力)がはたらく現象をいう。物体が相対的に静止している場合の静止摩擦と、運動を行っている場合の動摩擦に分けられる。多くの状況では、摩擦力の強さは接触面の面積や運動速度によらず、荷重のみで決まる。この経験則はアモントン=クーロンの法則と呼ばれ、初等的な物理教育の一部となっている。 摩擦力は様々な場所で有用なはたらきをしている。ボルトや釘が抜けないのも、結び目や織物がほどけないのも摩擦の作用である。マッチに点火する際には、マッチ棒の頭とマッチ箱の側面との間の摩擦熱が利用される。自動車や列車の車輪が駆動力を得るのも、地面との間にはたらく摩擦力(トラクション)の作用である。 摩擦力は基本的な相互作用ではなく、多くの要因が関わっている。巨視的な物体間の摩擦は、物体表面の微細な突出部()がもう一方の表面と接することによって起きる。接触部では、界面凝着、表面粗さ、表面の変形、表面状態(汚れ、吸着分子層、酸化層)が複合的に作用する。これらの相互作用が複雑であるため、第一原理から摩擦を計算することは非現実的であり、実証研究的な研究手法が取られる。 動摩擦には相対運動の種類によって滑り摩擦と転がり摩擦の区別があり、一般に前者の方が後者より大きな摩擦力を生む。また、摩擦面が流体(潤滑剤)を介して接している場合を潤滑摩擦といい、流体がない場合を乾燥摩擦という。一般に潤滑によって摩擦や摩耗は低減される。そのほか、流体内で運動する物体が受けるせん断抵抗(粘性)を流体摩擦もしくは摩擦抵抗ということがあり、また固体が変形を受けるとき内部の構成要素間にはたらく抵抗を内部摩擦というが、固体界面以外で起きる現象は摩擦の概念の拡張であり、本項の主題からは離れる。 摩擦力は非保存力である。すなわち、摩擦力に抗して行う仕事は運動経路に依存する。そのような場合には、必ず運動エネルギーの一部が熱エネルギーに変換され、力学的エネルギーとしては失われる。たとえば木切れをこすり合わせて火を起こすような場合にこの性質が顕著な役割を果たす。流体摩擦(粘性)を受ける液体の攪拌など、摩擦が介在する運動では一般に熱が発生する。摩擦熱以外にも、多くのタイプの摩擦では摩耗という重要な現象がともなう。摩耗は機械の性能劣化や損傷の原因となる。摩擦や摩耗はトライボロジーという科学の分野の一領域である。.

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慣性

慣性(かんせい、英語:inertia)とは、ある物体が外力を受けないとき、その物体の運動状態は慣性系に対して変わらないという性質を表す。惰性ともいう。 静止している物体に力が働かないとき、その物体は慣性系に対し静止を続ける。運動する物体に力が働かないとき、その物体は慣性系に対し運動状態を変えず、等速直線運動を続ける。これは慣性の法則(運動の第1法則)として知られている。 力が働いているときではニュートンの運動方程式より 慣性が大きければ、同じ力 \vec を加えても加速度 \vec は小さくなる。これは質量 \boldsymbol が大きいということである。この質量 \boldsymbol は、各物体の慣性の大小を表す量であり、慣性質量と呼ばれる。 物体の回転を考えるときにも、回転のしやすさの大小(慣性モーメント)として、広い意味での慣性を定義することが出来る。 アイザック・ニュートンは慣性を定式化することにより、鳥が何故、地球の表面から取り残されないのか、地球が何故止まらないで動き続けているのか、という地動説の疑問に答え、地動説の正しさを証明させた。.

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気象力学

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