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Jun 01, 2023

雷雨はどのように発生し、組織され、激化するのか

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カリフラワーの積雲が空に向かって泡立っていくのを見たり、遠くで雷鳴を聞いたりすることは、バージニア州 (および米国の他の多くの地域) の夏の一部であり、日焼け、プール、休暇と同じくらい重要です。

私たちは、雲の気配のない晴れたベタベタした一日が、どのようにして恐ろしい暗雲、空気を流れる電流、ブンブンと響く轟音、木々をしならせる風、巨大な雨粒。

バージニア州南西部と南側では、この夏、局地的な豪雨から金曜の風の強いスコールライン（おそらくデレチョ境界線）まで、さまざまな雷雨が過去数週間にわたって数回発生した。 したがって、8 月の天気は、先週の短期間の猛暑の後 (このコラムで後ほど説明します)、通常はほぼ平年並みの気温の時期に入りますが、今週の残りおよびそれ以降は断続的に雷雨が発生します。ここでは、雷雨の発生と組織に関する入門書を紹介します。カーディナル・ニュースの読者やスタッフからの興味深い写真。

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雷雨の発達には、少なくとも十分な水分と、その水分をうねる積乱雲として大気中の高みまで上昇させる上昇気流の十分な揚力および/または不安定性が必要です。

大気の揚力は、さまざまな種類の気象システムで発生する可能性があります。たとえば、寒冷前線または温暖前線、またはブルドーザーのように空気を前方に上向きに押し上げる流出境界などです。 山岳地帯を上向きに吹く風も、潜在的な揚力源となります。

不安定性とは、暖かい空気が上空の冷たい空気へと上昇する性質を指します。 上空に暖かい空気や乾燥した空気の層がある場合、暖かく湿った空気の上向きの動きが妨げられることがよくあります。これは「キャップ」と呼ばれ、雷雨の発達を遅らせたり、妨げたりする可能性があります。 (または、上昇気流がキャップを吹き抜けるほど強い場合、それは強い嵐から激しい嵐のリスクが高まっている兆候である可能性があります。)

十分な湿気と適度な不安定さがあれば、うまくいくこともあります。これらは夏の「パルス」雷雨で、午後の暖房によって上昇し、1 つの場所で急速に降下します。 湿気と十分な揚力があることも同様です。涼しい季節の雷雨は、不安定性はほとんどありませんが、強い寒冷前線または同様の特徴が空気を持ち上げながら、このように発生することがよくあります。 しかし、もちろん、水分が豊富で、揚力が強く、不安定性が高い場合には、嵐が発生する可能性が高く、より強力になる可能性が高くなります。

このことから、大気せん断の重要性がわかります。

シアーとは、高度に応じて風の方向や速度が変化することを指します。

湿気、揚力、不安定性が上昇気流を生み出します。 せん断は、上昇気流を組織するための主要なメカニズムです。

上空に微風があり、高さの変化がほとんどない場合、冷たい空気の中で水分が上空で凝結して落下し始めると雷雨の下降気流が発生し、嵐を引き起こす上昇気流に直接突入し、すぐにそれらを消し去り、嵐はすぐに消えます。 持ち上げられた湿気はすべて、突風やひょうを伴い、一箇所に雨として降り注ぎます。 これらは前述のパルス嵐で、バージニア州の夏によく発生しますが、この特定の夏に特に頻繁に発生するわけではありませんが、私たちが頻繁に見るよりもやや強い上気流を伴っています。

地表の風と上空のさまざまな層の風との間の変化が大きくなるほど、上昇気流と下降気流がより分離されます。 これにより、嵐がより強くなり、より長く続くことが可能になります。

中程度のせん断力を持つ嵐は、多くの場合、さまざまな形のマルチセル クラスターに発達します。このクラスターでは、複数の嵐が、少なくとも部分的に分離された上昇気流と下降気流でつながっています。 このせん断は嵐を個々のセルに分離するのに十分ではありませんが、嵐をパルス嵐よりも長く継続させるのに十分な大きさです。