台風の構造

あくまでも、世の中にある知識を基にした私の推論であることを、予めご了承ください。
事実関係を確認していないので、間違っているかもしれません。

今回は、台風の構造を分析したいと思います。

発生時の特徴を挙げます。

発生原因は、次のようなことが考えられます。
1.通常、日本の夏(熱赤道が日本の南)にあるとき発生し易い。
2.大気が安定しているときに発生しているように思える。
3.海水温25度以上で発生すると言われています。


大気が不安定な場合に発生し難い理由を説明しますと、まず風呂で手を使い水面に渦を作る場面を想像してください。
水面が波立っているときは渦が出来にくく、水面が波立っていないときは渦ができ易い。

大気も同じで、大気が安定しているときは渦ができ易く、大気が不安定なときは渦ができ難い。
#図は、あくまでも私の想像です。(^^;




熱帯で発生する熱帯低気圧が台風になるのですが、台風発生地点は海水温が25度と高く、高い海水温上にある空気はとても湿気っています。
水蒸気は軽く、軽い湿気った空気により上昇気流が起こります。
海面付近では、この上昇気流により大気が上へ引っ張られ気圧が低下します。


気圧が低下すると周囲から風が集まり、高気圧と低気圧による対流が生まれます。





対流が生じた後、徐々に反時計回りの渦が出来、雲が集まります。
この付近には熱膨張による高気圧があるのですが、雲が集まることで雲の下では気温が低下し、周囲よりも気圧が低くなります。
そして高い海水温による上昇気流が勢いづいていき、更に気圧が低下。
周囲にある高気圧からの風量が増し、台風となります。




さて、ここまでは普通の話で、これだけならば、私が苦労して絵を描き説明する必要はありません。(^^;
ここからが本題です。



通常、台風は熱帯で発生します。
台風内は、次のような状態だと思います。
1.25度以上の海水が常に供給される。
2.気圧が低下することで、周囲より気温が低下している。
3.雲が太陽光を遮断することにより気温が下がる。





#図は、台風時の温度差を表しています。
雲が日射を受けるのですが、日射を受けた雲は更に気化し膨張します。
つまり、台風上部の大気は膨張するため、対流圏と成層圏の境目では膨張により気圧が高くなるのではないかと思います。





その為、台風内は気圧が低く反時計回りに大気が回転し、台風の雲より上では気圧が高く時計回りに大気が回転します。
高気圧と低気圧の境目では、対流により風が衝突し、雲が出来易いのかもしれません。

台風内は気圧が低く強い上昇気流により上空へ昇った雲は、高気圧により台風外へ排出されます。





その為、高気圧と低気圧の境目からは、雲が時計回りに噴出します。
図は、台風を上から見た場合、雲が時計回りに噴出している状態を描写したものです。(^^)





台風は北上することで、高い海水温による上昇気流を得られなくなります。





地上付近では反時計回りに風を取り込んでいますから、北西からは冷たい空気、南東からは暖かい空気を反時計回りに取り込み、温帯低気圧と化します。





台風の経路上は台風の通過により気圧が下がるため、周囲から風や雲が集まり易くなるでしょう。
そして、台風が放出する雲の下は気温が低い。





梅雨から夏の台風は、台風というきっかけにより、台風の経路へ北からは冬の内に蓄えた強い寒気が、南からは湿った暖気が衝突し、寒気と暖気がぶつかることにより上昇気流が生まれます。
雲が発達し易く、雨が降りやすいのではないかと思います。





秋の台風は強い偏西風に影響され、台風の経路では北東へ風が流れます。
その為、雲が北東へ流される様です。






今年、2018年7月上旬(6日ごろ)に大雨が降ったのですが(西日本豪雨)、この時の状況を説明します。


出典:気象庁ホームページより (気象庁 海水温・海流のデータ 太平洋 旬平均海面水温


出典:気象庁ホームページより (気象庁 海面水温に関する診断表、データ 日別海面水温

1.日本南東の海水温が高く、また中国地方周辺の海水温が高く、非常に湿度が高かった。
2.冬から夏へ移り変わる頃なので、日本の北には冬の内に蓄えた強い寒気があった。
3.日本で最も湿度の高い梅雨に台風がやってきた。
4.台風が通ることにより台風の雲が残り、加えて経路上は低気圧化していた為、雲が集まり易く気温が低下していた。
5.台風が温帯低気圧化することにより、周囲の高気圧(オホーツク海高気圧)から冷たい風が流れ込んでいた。
6.台風の経路へ南からは非常に湿った空気、北からは冷たい空気がぶつかることにより、冷たく重い空気は下へ、軽く暖かい空気が上へ、暖かく湿った空気が冷やされることにより雲が出来易い状況だった。
7.台風の発生により、南から台風付近の暖かい海水が日本付近へ流れ込んでいた。

この様な条件が重なり、大雨が降ったのではないかと思われます。






去年、2017年7月5日から7月6日にかけて発生した大雨(九州豪雨)についてですが、この時の状況を説明します。


出典:気象庁ホームページより (気象庁 海面水温に関する診断表、データ 日別海面水温

1.ラニーニャ現象により、日本西で流れる海水の温度が高かった。
2.冬から夏へ移り変わる頃なので、日本の北には冬の内に蓄えた強い寒気があった。
3.日本で最も湿度の高い梅雨に台風がやってきた。
4.台風が通ることにより台風の雲が残り、加えて経路上は低気圧化していた為、雲が集まり易く気温が低下していた。
5.台風の経路へ、南からは非常に湿った空気、北からは冷たい空気がぶつかることにより、冷たく重い空気は下へ、軽く暖かい空気が上へ、これにより雲が発生し易い状況だった。
6.山の斜面に湿った空気がぶつかり空気が上昇することにより、局地的に雲が発生し易い状況だった。
7.台風の発生により、台風付近の暖かい海水が日本付近へ流れ込んでいた。


さて、山の斜面へ風がぶつかり上昇気流が発生していたとの事ですが、山頂へかかる力を考えると、この部分は上昇気流により低気圧化していたのではないかと思います。
#台風の経路、湿った空気などから考え、西、北、南から風が吹いていた可能性が高い。
#黄色いラインは、北の冷たい風と南の暖かい風がぶつかる部分です。


北からは冷たい空気、南からは温かく湿った空気が流れ込み、西からは極めて湿った空気が流れ込んでいたと思われます。
まず冷たい風と暖かい風がぶつかることにより、雲ができ易かった。


その雲は、西から吹く風により東へ流され、東へ大雨をもたらしたというわけです。

あくまでも推論であり、事実とは異なる可能性があります。






さて、更に台風を分析したいと思います。





台風が低い気圧を保つ場所は海面水温か高く、気圧の低下により気温が下がり、雲が日光をさえぎるため雲の下では気温が下がり、雨により気温が下がります。





台風上部では雲が熱せられることにより大気が膨張し、中心気圧が高く(オレンジ色の部分)なると思います。
台風下部の中心気圧(黄色の部分)が低いとすると、中心気圧が低い内は下部の気圧が雲まで影響を与えないでしょう。





更に台風の気圧が下がると、気圧の低い場所が上部、つまり雲が有る部分まで影響を与えるようになり、目で見て分かる台風の目が現れるのではないかと思います。

台風の目がハッキリする中心部分では日光をさえぎる雲が少なくなり、台風の目では上昇気流の元となる熱が生じるように思えます。





最近ウェザーニュースさんから耳にした情報によりますと、雲よりも高いところにある対流圏海面付近では台風へ向かって雲が集まっているという話。
つまり、図の様な対流が説明できます。
この対流により、高気圧と低気圧の境から雲が台風の外へ流れ出していくことになります。







もし、これらの推論が的を射ていたとすると、台風発生時は上部が高気圧、下部が低気圧になることが条件なのかもしれません。





対流の関係を考えますと、台風の目(低気圧の中心)と上空にある高気圧の中心は多少ずれているかも知れません。

この様に妄想を膨らませてしまいます。(^^)




以上、間違いがあるかもしれませんが、分析してみました。

事実関係は確認しておりません。(^^)

投稿者: 管理人

気象学、知識人のお話、海外の歴史、コンピューター、プログラミング、映画、ゲーム、パチンコ、パチスロ、料理などを好んでいます。 最近は忙しいので、映画、パチンコ、パチスロをやめています。(^^;

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