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地衡風

風は等圧線に直角に気圧の高い方から低い方へ吹かずに、上層天気
図でみた場合、等圧線にほぼ平行に吹いているのは何故か？
風と直角に（北半球では）右向きにコリオリ力が働く為である。

まず見かけの力であるコリオリ力について簡単に述べる

　 内容
コリオリ力

まずキャッチボールを考えてみる。北と南に立ちキャッチボールをする。
これを極端に北極と赤道に立ってする。北極の人は赤道の人に向 か
い真っ直ぐボールを投げる。しかし地球は自転している為、赤道の人
には届かず右（西）にそれるはずである。地球外から見ると地球が自
転しているからというのは解るが、当の本人は何か右（西）向きの力
がかかった為だと思うはずである。これが見かけの力であるコリオリ
力である。

それでは風（地衡風）は等圧線に対してどのように吹くのか

図 意味

地衡風は北半球では等圧線に平行に低圧部を左側に
見て吹くのである。ただしこれは地上１ｋｍより上空の
摩擦を無視できる上層天気図の話で地上天気図では
これに摩擦力がかかる。

地衡風の式を導く

  1. 気圧傾度力 = -(1/ρ)*(Δp/Δn) と コリオリ力 = 2ΩVsinΘがつりあった風なので
    -(1/ρ)*(Δp/Δn) = 2ΩVsinΘとなりこれよりV(地衡風）を導くと
  2. 地衡風V = -(1/2ρΩsinΘ)*(Δp/Δn)
  3. つまり風は気圧差(Δp)が大きい程、等圧線の距離が短い程(Δn)、低緯度(sinΘ)程
    強いという事がいえる。

地上付近で摩擦がかかるとどうなるかを考える

図 意味

摩擦力がかかると風は弱められ、コリオリ力(2ΩVsinΘ)も
風(V)に比例する為、弱められる。一方、気圧傾度力はその
ままなので風は気圧傾度側に引っ張られ低圧部に向かう成
分が発生する

  • 風と等圧線の角度は海上で約１５〜３０度、陸上で約３０〜４０度である。
  • 地上天気図を見た場合、等圧線からこれらの角度分ずらした方向が風向となる。

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