風は私たちがいつも体験している天気の一部ですが、実際になぜ起こるのでしょうか。 空気が静かな日があれば、次の日には強力な突風が吹き、木が倒れることもあります。 何が起こっているのでしょうか。
風の主な原因は、ちょっと意外なところにあります。 それは実は温度なのです。
気温差があると、どうして風が吹くのでしょうか。
大気を構成する気体は、気温が変わると面白い動きをします。 気体が温まると、原子や分子は速く動き、広がり、上昇する。 沸騰した鍋から出る蒸気が常に上方に向かうのはそのためです。 一方、空気が冷たくなると、気体はゆっくりと動き、互いに寄り添います。 冷たい空気は沈みます。
太陽は空気を暖めるが、その暖め方は不均一である。 太陽は地球のさまざまな場所にさまざまな角度で当たるので、また地球には海や山などの地形があるので、ある場所は他の場所より暖かくなる。
温度が違えば圧力も違う
気体は温度によって挙動が異なるので、圧力の高いところと低いところがあることになります。 圧力の高いところでは、空気中の気体はより混雑しています。
暖かい空気は、より高い圧力の領域につながると思うかもしれませんが、実はその逆です。 暖かい空気は上昇するので、その背後には低気圧の領域が残るのです。
Here comes the wind!
さて、風が起こる部分になってきましたね。 気体は高圧のところから低圧のところへ移動します。 そして、気圧の差が大きければ大きいほど、空気は高いところから低いところへ速く移動します。
しかし、なぜ空気は動くのでしょうか。
そもそも、なぜ空気は高圧から低圧に動くのか不思議に思うかもしれません。 これは自然界で常に起こっていることで、物事は常に均等化しようとします。 これは拡散と呼ばれます。
人間だってそうです。 人がバスに乗るとき、まず全員が同じ側に座るか? 席がたくさん空いているのに、知らない人同士が隣り合わせに座りますか? そんなことはありません。 人はなるべく分散したいものです。
次に風が吹くのを感じたら、それがどこに向かっているのか、どんな温度と圧力でそうなっているのかを考えてみましょう。
風についてもっと知りたいですか? ハリケーンや竜巻がどのように形成されるかを調べてみましょう。 そして、ハリケーンを作ったり、竜巻を制御したりするシミュレーションをご覧ください。