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台風のしくみ

台風が熱帯の暖かい海上で発生し、水蒸気の凝結による潜熱をエネルギー源として発達すること、前線をともなわないこと、中心付近の目や風の吹き方(北半球で反時計回りに吹き込む)を説明できる

前提

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説明

台風は、熱帯の暖かい海の上で生まれる低気圧(熱帯低気圧)が強く発達したものです。この技能では、台風がどこで生まれ、何をエネルギー源として発達し、なぜ前線をともなわないのか、中心付近の「目」や風の吹き方がどうなっているのかを説明できるようになります。選択肢の文が台風の特徴として正しいかどうかを判定する場面で使います。

なぜそうしてよいのか

熱帯の海面は水温が高く、海面から大量の水蒸気が蒸発します。暖かく湿った空気が上昇すると、断熱膨張で温度が下がり、露点に達すると水蒸気が凝結して雲ができます。このとき水蒸気が蒸発するときに受け取っていた熱(潜熱)が放出され、空気が温められます。温められた空気はさらに上昇しやすくなるので、積乱雲が次々に発達し、中心の気圧が下がって周りからさらに湿った空気が吹き込みます。この「水蒸気の供給 → 凝結で潜熱を放出 → 上昇気流が強まる」という循環が、台風のエネルギー源です。だから水蒸気の供給が減る陸上や水温の低い海の上に進むと、台風は衰えます。

台風は熱帯の暖かい空気だけでできていて、性質の違う 2 つの気団がぶつかってできるわけではありません。そのため、温帯低気圧と違って前線をともないません。

中心に向かって吹き込む風は、北半球ではコリオリの力で進行方向の右にそらされます。その結果、地表付近では風が反時計回りのうずを巻きながら中心に吹き込みます。うずが強くなると、中心のごく近くまで空気が入りこめなくなり、中心には弱い下降気流が生じて雲が少なく風の弱い「目」ができます。目のまわりは、背の高い積乱雲が壁のように取り囲み(目の壁)、最も激しい雨と強い風が見られます。なお、コリオリの力が 0 になる赤道のすぐ近くでは、うずができにくいので台風は発生しにくくなります。

手順

  1. 発生する場所を確かめる: 熱帯の、海面水温の高い海の上で発生する(赤道のすぐ近くでは発生しにくい)

  2. エネルギー源を確かめる: 海から供給される水蒸気が凝結するときに放出する潜熱で発達する

  3. 前線の有無を確かめる: 暖かい空気だけでできているので前線をともなわない(前線をともなうのは温帯低気圧)

  4. 風の吹き方を確かめる: 北半球では地表付近で反時計回りに中心へ吹き込み、中心付近で上昇する

  5. 中心の構造を確かめる: 中心には風が弱く雲の少ない目があり、そのまわりを積乱雲の壁が取り囲む

  6. 衰える条件を確かめる: 上陸したり水温の低い海に進んだりして水蒸気の供給が減ると衰える

例題

北半球の台風について述べた文として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

ア 台風は、寒気と暖気の境界にできる前線にそって発達する。
イ 台風の地表付近では、風が中心に向かって時計回りに吹き込む。
ウ 台風は、水蒸気が凝結するときに放出される潜熱をおもなエネルギー源として発達する。
エ 台風の中心の目では、強い上昇気流によって厚い積乱雲が発達している。

例題の解答

手順 3(前線の有無): 台風は暖かい空気だけでできていて、前線をともなわない。前線にそって発達するのは温帯低気圧なので、アは誤り。

手順 4(風の吹き方): 北半球ではコリオリの力で風が進行方向の右にそらされるので、地表付近では反時計回りに吹き込む。時計回りとするイは誤り。

手順 2(エネルギー源): 暖かい海から供給された水蒸気が上昇して凝結するときに潜熱を放出し、これが上昇気流を強めて台風を発達させる。ウは正しい。

手順 5(中心の構造): 目は弱い下降気流のため雲が少なく風も弱い。厚い積乱雲が発達するのは目のまわりの壁の部分なので、エは誤り。

したがって答えはウ。

答え:

ウ

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

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この技能の次に学べること