2008年06月03日

姿は龍のごとく!

そして破壊力も!

竜巻(たつまき, tornado)は気象現象の一つで、積乱雲に伴って地上から雲まで延びる、上昇気流を伴う高速の渦巻き。発達したものが地上に発生すると、建物などに甚大な被害をもたらす。なお、竜巻は地面に接してからではないと竜巻にはならない。

概要

住宅街の近くを襲う竜巻、2005年8月 アメリカ ウィスコンシン州 ストートン竜巻の概要
竜巻の水平スケール(幅あるいは直径)は平均で数十m、大規模なものでも数百mと狭いが、その中心部では局所的に100m/sを越えることもある猛烈な風が吹く。1ヶ所に停滞するものもあるが、多くは移動しながら途中の建物や人間に被害を与える。その移動速度は様々で、まれに時速100キロに及ぶこともある。

竜巻は、台風や温帯低気圧に比べてはるかに小規模であるため、気象観測施設上を通過する確率がほとんどなく、中心の気圧を実測した例はほとんどないが、わずかな観測例から、中規模のもので950ヘクトパスカル程度と考えられる[1]。

スーパーセルとメソサイクロン
竜巻は、スーパーセル(Supercell[2])と呼ばれる発達した積乱雲や積雲に伴って生じることが分かっている(竜巻のもととなる雲を俗に「親雲」と呼ぶこともある)。スーパーセルの中心部や周辺部には、上昇気流の部分と下降気流の部分がある。

下降気流の部分では、集中豪雨が降っているために、降った雨が蒸発する際に気化熱を奪って、大気の下層が冷やされて下降気流となり、下降気流によってさらに雨が運ばれて雨が降る、というサイクルを繰り返している。ここでは雹が降ったり、激しい下降気流に伴うダウンバースト(down burst, 下降噴流とも呼ぶ)が発生したりする。

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上昇気流の部分では、下降気流の影響もあって冷たくなった空気の層の上を、暖かく湿った空気が乗り上げるようにして上昇することで上昇気流が発生している。上昇気流は積乱雲や積雲が発達するのに不可欠な空気の対流活動であり、地上付近から対流圏界面(上空10?15km)付近にまで空気が上昇していく過程で、空気に含まれた水蒸気が凝結して雲を作る。

このような環境の下では、重く冷たい下降気流の部分に比べて、軽く暖かい上昇気流の部分の気圧が低くなり、上昇気流の部分を中心として、低気圧と同じ方向(北半球では反時計回り、南半球では時計回り)に気流が渦を巻いて回転し始める。すると、メソサイクロン(Mesocyclone, メソロウとも呼ぶ)と呼ばれる小規模の低気圧ができる。

メソサイクロンの周囲を回転する空気には遠心力が掛かり渦の外側に引っ張られるため、中心部の空気が薄くなって気圧が下がる。一方気圧が下がることで、気圧傾度力が働いてさらに周囲の空気を巻き込む。また、この規模の渦には地球の自転に起因するコリオリ力という力も働くため、気圧傾度力・遠心力・コリオリ力の3つの力が均衡して、低気圧としての気流の循環を維持している。
(以上、ウィキペディアより引用)

アメリカではこれをサイクロンと言うの?

2008年04月02日

リソスフェア

lithosphere?!

リソスフェア(lithosphere)は、岩石圏とも呼ばれ、地球の地殻とマントル最上部の固い岩盤を併せた部分の総称である。プレートとほぼ同じ。ただし、もともとプレートテクトニクスにおいて、「プレート」は剛体(いかなる力が加わっても決して変形しない理想的な物体)として定義されているのに対して、「リソスフェア」という言葉は地球表面で弾性体として挙動する部分を指す。

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プレート、あるいはリソスフェアは14枚に分かれて地球表面を覆っており、それぞれが互いに相対運動している。相対運動速度は場所によって異なり、年間数mmから10cm程度である。

リソスフェアの下はアセノスフェアという、より高温かつ流動的な層を覆う板である。この流体層の存在によってプレート間の相対運動が可能になっている。アセノスフェアのさらに下にはメソスフェア(下部マントル)、さらには核(コア)がある。

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海嶺周辺は温度が高いためリソスフェアは薄い。時間が経ち海嶺から遠ざかるにつれて、より深部の高温部分が冷えて弾性的性質を獲得する。こうして、リソスフェアは時間とともに厚くなる。

リソスフェアの厚さ
地球の深さ方向に対しての層の分け方のうち、地殻やマントルが元素組成など地球化学的性質に基づいた分け方であるのに対して、リソスフェアは地球物理学的な分け方である。

従って、その厚さは加えられた力に対する物理的な応答で定義され、測定方法によって様々な値を取る。短い時間スケールの力に対しては(例えば地震)かなり深部の高温部分でさえも弾性的に応答するので、リソスフェアは厚い(時に数100km)。逆に長い時間スケールでは(例えば大陸氷河の消長)、浅部の十分に弾性的な性質を持つ部分だけが長い期間その過重を支えることができる。従って、厚さは数10km程度になる。通常リソスフェアの厚さと言えば後者を指すが、いずれにしても一つに定まらない量である。また、リソスフェアの厚さは荷重の空間スケールにも大きく依存する。
(以上、ウィキペディアより引用)

リソスフェアって…。