我は海の子

７月にしては最大級の台風が来たのだ！
本州はまだ梅雨だけど、沖縄はもう台風の季節か。
それにしても、木が倒れたり、道路が水浸しだったり、衝撃的な映像だなぁ。
で、そんな被害状況の報道を見ながら思ったのが、台風或いは熱帯低気圧はどうやって出てくるんだろうってこと。

調べてみると、熱帯低気圧というのは海上でしか発生しないのだ！
赤道付近の低緯度地域の海水が、太陽光により温められ、高温高湿の空気の塊ができるところから始まるのだ。
この暖かく湿った空気は上昇していくんだけど、冷却されつつ上昇していく中で、含まれていた水蒸気が結露するのだ。
水は蒸発して水蒸気になるときに気化熱を奪っていくけど、逆に水蒸気が結露するときには、その気化熱と同じ熱量の潜熱というのが発生するのだ。
つまり、暖かい空気は上昇して行くに従って冷やされていくんだけど、中に含まれている水蒸気が結露すると発熱するのだ。

通常気温は100ｍ上昇するごとに0.6度ずつ下がるけど、結露して発熱しながら上昇していく場合、100m上昇するごとに0.5度くらいしか下がらないんだよね。
そのままだと常に周りの空気より暖かいので上昇を続けていくことになるんだけど、水蒸気は無限にあるわけではなくて、ある時点で結露は止まるのだ。
そうなると、今度は断熱膨張（まわりの空気と熱の交換をせずに膨張していくこと）していくので、打って変わって、100ｍごとに１度近く温度が下がることになるんだ。
これで急ブレーキがかかって、一定の高度で上昇が止まるわけ。

海上でこの上昇気流が発生すると、まわりの湿った空気が巻き込まれて、一緒に上昇していくのだ。
すると、この巻き込まれた空気の中の水蒸気も結露するので、熱を発生しながら上昇していくわけ。
これにより上昇気流が大きくなるのだ。
まさに「マッチポンプ方式」でまわりの湿った空気を巻き込みながら、発達していくんだ。
上昇気流が発生するときには、地球の自転による「コリオリの力」が働くので、渦を巻いたようになるんだよ。

しかしながら、まわりに湿った空気がなくなると、「燃料」が供給されなくなるので、徐々に弱まっていくことになるのだ。
特に、陸上に出てしまうと、もう湿った空気はほぼ供給されないので、急速に弱まるよ。
台風が上陸すると徐々に弱まって、最後には温帯低気圧になっていく、というのはこのため。
いったん陸上に出てもまた海上に出ると、再び活性化することもあるのだ。

ちなみに、温帯低気圧は、暖かい空気の塊と冷たい空気の塊が接触するときに発生することが多いのだ。
暖かい空気は軽く、冷たい空気は重いので、冷たい空気の上に暖かい空気が乗り上げるんだよね。
すると、暖かい空気は強制的に上昇させられ、断熱膨張で冷えていくことになるんだけど、水蒸気を多く含んでいる場合、結露が発生して雲を作りながら上昇していくことになるのだ。
熱帯低気圧で巻き込まれたまわりの湿った空気のような感じで。
この暖かい空気と冷たい空気の接触面が「前線」で、そこで雲が発生するので、前線の下で雨が降るんだ。
温帯低気圧はよく前線を伴っているけど、これは温帯低気圧の発生の過程からすると必然なんだよね。

というわけで、台風が発達する原理はなんとなくわかったんだけど、なんで最初に上昇気流が発生するかってよくわからないよね（笑）
広い海上では、まわりの空気も同じように暖められているはずで、限られた空気の塊だけがより暖められる、或いは、まわりの空気がなんらかの理由で冷やされて相対的に暖かくなることが必要なのだ。
偏西風やら貿易風やらそういうのが関係しているのかもしれないけど。
ただ、寝たいの海上で一度それなりの規模の上昇気流が発生してしまうと、熱帯低気圧になって発達していくことだけは確かなのだ。