傾圧不安定の直感的理解(1) ー高気圧・低気圧の発達理論の理解のためにー三重大学・大学院生物資源学研究科共生環境学専攻地球環境気候学研究室教授立花義裕作図協力：当研究室４年生一同 2011年5月バージョンコリオリ力がないとコリオリ力があると重力によるトルクまとめると上空高温地上赤道低温コリオリ力がないと対流が起き、この状態は解消される極バランスコリオリ力によるトルク上空重力によるトルクバランスする！！コリオリ力があるととはいうけれど・・・高低重力によるトルクと温地上赤道温トルクバランスをする。よっての対流は起きない。 “バランスする“という表現には穴がある不安定山の頂上のボールを動かすと斜面を落ちていきつづけるバランス・・・中立平らな地面の上のボールは動かしても戻りもしなければ、それ以上動きもしない。安定谷底のボールは、動かしても元の場所に戻ってくる；等密度線 0 5 赤道ρ；小上空ρ；小 2 1 5 3 5 5 4 5 α 6 5 9  10 極ρ；大等密度面との角度α＜βの方向に動かしてみると左下に行くと；周囲に比べ重いので沈もうとする 8 不安定な面 β 地上ρ；大右上に行くと；周囲に比べ軽いので浮こうとする 7 特にどちらも、より進もうとする傾圧不安定と呼ぶ不安定これが、ラージスケールで見た、地球上の高気圧・低気圧の出来る原因である。この不安定が大きな流れになるとＣ鉛直対流の模式図Ｗとても緩やかな傾きをもった面にも、対流は出来る鉛直スケール；１０ｋｍ α ；１° 水平スケール；６０００ｋｍ傾斜対流の模式図北西東南鉛直対流（a）と傾斜対流（b）の比較高低高西北東南 (a) (b) （ｂ）の傾斜対流を地上に投射したら、低気圧・高気圧が見える。つまり、実際の高気圧・低気圧は、とても緩やかな傾斜を持った傾斜対流である。これを、エネルギー論で考えてみよう発達する； 2 V  大つまり、運動エネルギーは大きくなる運動エネルギーが増す理由は？はじめ、大気の状態が下図の通りだとする。上空同 W じ W C 重心；G 地面重心を重心は考えてみよう下がる ΔＺ斜め方向に不安定になり対流起こる重心が下がる重心による位置エネルギーが減る C 重心；G 最終的にこのようになる運動エネルギーが増すつまり、減らした位置エネルギーを利用して、運動エネルギーに転換している。