【本】気象学入門 古川武彦、大木勇人 講談社ブルーバックス

空を見ていると、毎日毎時　違う顔を見せてくれてとても面白いのですが、どういうしくみでそれが起こっているのかをちゃんと知りたくて読んでみました。

面白いと思った点を書いてみたいと思います。


雲の出来方。積雲は、多くの場合、日射により地表面のある部分が周囲より温められて軽くなると、地上付近から泡のように上昇する空気のかたまりの中でできます。泡のような空気をサーマルと呼ぶ。


教科書で空気の組成は「窒素78％、酸素が約21％」と習いますが、これは乾燥空気の場合。
実際は水蒸気を含んだ空気になるので、組成率はかなり変化する。水蒸気は空気を構成する気体として酸素に次ぐ3番目の気体である。
又、窒素の分子量28、酸素32に対して、水蒸気は18しかないので、水蒸気を含んだ空気は軽くなる。


発生したばかりの積雲は輪郭がはっきりしており、輪郭がぼやけた積雲は消えつつある雲。晴天時の積雲は時間が経つと消滅するのが殆どで、雲ひとつひとつの寿命は短く、せいぜい数十分。


水面から11km上空が対流圏界面になっており、積乱雲などは上に成長していっても、11kmで頭打ちになち横に広がる。


雨には、塩粒が核となって降る「暖かい雨」と、氷晶が核となって降る「冷たい雨」がある。氷晶が雪に成長し、地上の温度が高いと雪が融けて雨になる。地上の気温が2度以下程度だと雪で降って来る。


10㎜の雨量というと大したお湿りではない感じだが、これが雪で降ってくると体積が膨らむので地上何センチもの積雪になり交通混乱になりかねない。


地球のエネルギー収支（地球に入って来る方向のをプラス、出ていくのをマイナスとして）

太陽からの放射を+100とすると、地上に吸
収されるのは+49．地表や雲などからの反射
で宇宙に帰っていくのが-31．
太陽エネルギーを大気が吸収するのが+20．
地表から大気への熱放射は-102．
宇宙への放射は-12．
水の蒸発潜熱と伝導で大気に-30．
大気から地表への逆放射は+95．
大気から宇宙への放射は-57．

これで平衡状態になります。

雲や氷河等の増加があると、そこから宇宙へ反射するエネルギーが大きくなるので、寒冷化が加速されて「スノーボールアース」が起こったという歴史があると考えられる。


温室効果というと二酸化炭素を思い出すが、実は温室効果が最も大きいのは水蒸気。
二酸化炭素の増加による温室効果の増強はわずか。とこが、それによって少し気温が上がると、地表からの水の蒸発が盛んになり大気中の水蒸気量が増え、その温室効果でさらに気温が上がるというフィードバックが働く。


砂漠では昼と夜の温度差が大きいのは、空気が乾燥しているため。
昼の熱は、砂の間の空気で断熱されて表面だけに溜まり空気を高温にする。夜は、水蒸気が少ないので温室効果が少なく、放射冷却が進むから。


天気予報。
以前は予報官が予報していたが、今は大気を格子に区切って、各格子に温度、気圧、風向、風速、水蒸気量、水滴や氷晶の量　などのデータを入れて数値で大気を表現し、各格子点がどう変化するか数値計算していく。
2007年からの全球モデルでは、鉛直方向に60層、水平方向に20km四方に分けた格子を使っている。

数値計算に使われる法則や方程式は、気体の状態方程式、質量保存の法則[空気の密度]、大気の運動方程式（3方向）[気圧、温度、風の方向、ベクトルを入れて]、エネルギー保存の法則、水分の時間変化[水蒸気量、雲の水量]等ので、非線形の複雑系。

予報官の仕事の重点は、注意報や警報を発する判断になってきている。

これ以外に台風や高気圧・低気圧、偏西風などの話も盛りだくさんです。
気象に興味を持っている人にお薦めの1冊です。