台風

【発生・発達・渦・進路】台風のメカニズムをわかりやすく解説

毎年のように発生している台風。日本各地で大きな被害を与える厄介な災害ですね。どうして決まった時期に上陸するのか、どうして台風は発生するのか、気になった事はありませんか?

この記事では、台風に関する疑問を解消するため、台風のメカニズムについて解説しています。

具体的には台風の発生・どうして渦を巻いているのか・どのようにして大きくなるのか・台風の進路について解説しているので、台風に関する疑問を解消できる内容になっています。

こうしたことを調べると、小難しい単語や用語が出てきて現実逃避しそうになるものです。当記事では「わかりやすく」に重点を置いているので、誰にでも理解できるように解説していますよ!

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台風の定義

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台風とは、北西太平洋や南シナ海といった熱帯から亜熱帯の海の上で発生する低気圧の中で、低気圧域の最大風速が約17.2m/秒以上にまで発達したものを指します。ちなみに、日本は北西太平洋に位置しています。

天気予報などで台風の進路を見てみると白い大きな渦になっていますよね。台風は積乱雲が集まったものが大きな渦を巻いたものだからです。

積乱雲といえばゲリラ豪雨や集中豪雨の原因となるもの。そんなものがたくさん集まって襲ってくるのですから大雨にもなるわけです。

そんな台風ですが、いったいどうやって発生しているのでしょうか。次の項目で解説していきますね!

台風が発生するメカニズム

熱帯の海上では、強い日射によって海上の温度が上がっているため上昇気流が発生しやすくなっています。

この上昇気流により発生するのが積乱雲です。そして次々と発生した積乱雲は、まとまって大きな渦巻き状の雲となります。熱帯低気圧の完成ですね。

おっと、慌てないでください、まだ台風は完成していませんよ。雲が大きくなることで、渦の中心付近の気圧はどんどん下がっていきます。

気圧が下がっていくにつれ渦巻き状の雲はさらに大きくなっていき、雲の周辺の風が強くなっていきます。そして、この風に強さが約17.2m/秒を超えた時、台風と呼ばれるわけです。

積乱雲ってどうやってできるの?

上昇気流に乗った水蒸気を含んだ空気は、上空で冷やされることにより水粒となって雲を形成します。

水蒸気は冷やされた時に熱を放出するのですが、熱によって周りの空気が暖められ、雲の中ではさらに上昇気流が発生します。

すると、雲は上へ上へと大きくなっていき積乱雲が出来あがるわけですね。ちなみに、陸上でも積乱雲は発生するのですが、台風となるほどの規模にはなりません。

陸上では海上と違い、台風になるほどの大きな雲を形成するだけの水分(水蒸気)が少ないからです。

台風が渦を巻くメカニズム

台風といえば巨大な渦巻き状の雲ですよね。でも、どうして台風が渦を巻いているのかご存知ですか?偶然ではなく、ちゃんとした理由があるのです。

台風は「コリオリの力」により渦を巻いています。このコリオリの力は地球の自転が関係しているのです。

はい、訳の分からない言葉がでてきましたね。ちゃんと解説するので安心してください!

コリオリの力とは?

1つ例を出しましょう。左回りに回転している円盤があり、その上にAさんとBさんが立っています。円盤の中心からAさんに向かってボールを投げてみましょう。

すると、まっすぐAさんに向かてボールを投げたはずなのに、円盤が左回りに回転しているためBさんに届いてしまいます。この動きを見てみると以下のようになります。

今度は視点を変えてみて、円盤と人の動きではなくボールの動きの変化だけを見てみましょう。

ボールが右にカーブしているように見えますね。円盤が左回りに回転していることで、右側に曲げる力が働いたかのように見えるのを「コリオリの力」と呼ぶのです。

ここで注意したいことは、カーブしているように見えるだけでボールは直進しています。つまり、実際に右に曲げる力は働いていないということです。曲がっているように見えるのは円盤が回転しているためなんですね。

このように、回転している円盤上において実際には曲げる力が働いていないのに、曲げる力が働いているように見えることを「見かけの力(慣性力)」といいます。

コリオリの力を台風に当てはめよう

地球は東回りに自転しています。ということは、北極点を中心として地球を上から見下ろすと、地球は反時計回りをしているということです。まさに先程の例と一緒ですね!

風は気圧の低い方へと流れる性質があります。台風は中心の気圧が低いので、その周りの風は台風の中心に向かって吹きます。

ただし、このままだと風が中心でぶつかってしまうので渦にはならないですよね。ここで「コリオリの力」です。北半球では反時計回りに回転しているので右に曲がるように見える力が働いているのでしたね。

四方八方から来る風は台風の中心から少しずれた場所に吹き込むため、北半球で発生する台風は反時計回りの渦が形成されるわけです。これが、台風が渦を巻くメカニズムです。

日本は北半球に位置しているので、上陸する台風は反時計回りの渦を巻いています。

ちなみに南半球から地球を見ると、地球は時計回りをしているのでコリオリの力は左向きとなり、台風の渦は時計回りとなります。自然の力は複雑ですね。

台風が発達するメカニズム

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海上にある暖かく湿った空気は上空で冷やされることにより熱を放出するのでしたね。台風の場合、大量の水蒸気が空気中に含まれているため、放出する熱の量は膨大なものになります。

この熱により周囲の空気は暖められ、水蒸気を失った暖かい空気はさらに上空へと上ります。つまり、上昇気流が強くなるわけです。

上昇気流が強くなると地上の湿った空気はどんどん上空に向かうため、地上の気圧が下がっていきます。気圧が下がると周辺の湿った空気は気圧の低い台風の中心へと向かっていきます。

そして上昇気流で・・・、といった繰り返しにより台風はどんどん発達していくのです。台風のエネルギー源は海上にある水蒸気を豊富に含んだ空気なんですね。

台風が消滅するメカニズム

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台風のエネルギー源は豊富な水蒸気を含んだ空気ですよね。ということは、このエネルギー源がなくなってしまうと台風は勢力を維持できなくなり消滅してしまいます。

具体的には、海水温の低い地域だったり陸上などの水分量の少ない地域に上陸するとエネルギー源がなくなってしまうので勢力は衰えていきます。

他の理由として、台風は北上していくことにより寒気と混ざり合うことで「温帯低気圧」に変化するからです。

日本に上陸した台風が温帯低気圧に変わるのは、日本にある寒気と混ざり合うからなんですね。

台風は暖かい風だけで構成されているため前線を伴いません。

温帯低気圧は寒気と暖気が混ざり合うことで前線、つまり寒気と暖気の境目ができてしまうという特徴があります。

台風の進路

台風は、赤道付近を流れる偏東風や中緯度を流れる偏西風など、地球規模の気流の流れによって移動します。

台風の月別の主な経路図出典:気象庁ホームページ 台風の発生、接近、上陸、経路  https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/typhoon/1-4.html

また、台風は太平洋高気圧などの高気圧の周りに沿って移動するため、季節によって進路がバラバラなんですね。

上記の進路はあくまでも目安で、必ず同じ進路をたどるとは限りません。高気圧の状態や風向きによって常に変化するので、進路の予測は非常に難しいのです。

台風ではどんな被害が予想される?

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さて、台風のメカニズムが分かったところで、私たちが一番警戒しなければいけないのは台風による被害です。台風が発生することによってどんな被害が発生するのでしょう。

まず一つは「水害」です。大雨による洪水や河川の氾濫、道路の冠水といった被害が予想されます。また、大雨による土石流や土砂崩れといった土砂災害も警戒すべき災害です。

もう一つは「風災」です。建物の倒壊や破損、樹木や電柱の倒壊や農作物への被害が予想されます。海沿いでは暴風による高潮に警戒しなくてはいけませんね。

他にも、停電や断水、ガスが使用できないといった事態が起こり得るので、ライフラインがストップした時の備えが必要になります。

台風への備えは早めに!

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台風が上陸する時期は7月~10月が多いとされています。その時になってから対策を始めても手遅れとなる可能性が非常に高いです。

特に台風に備えた備蓄や住宅の補強は、早めに対策しておくことを強く勧めます。慌てて対策をして「あ、この対策忘れてた・・・。」なんてことがないようにしたいですからね。

また、ハザードマップを活用して自宅のある場所ではどんな災害が発生するのか、避難場所はどこが適切なのかあらかじめ決めておきましょう。

避難を開始する判断を下すのは自分自身です。どのタイミングで避難を開始するのかシミュレートしておくことも重要ですよ!

まとめ

台風は海水温の高い熱帯の海上で発生します。上昇気流により積乱雲が次々と発生し、混ざり合うことで巨大な渦状の雲となり、周辺の風の強さが17.2m/秒を超えたものが台風となります。

発生した台風は、偏東風や偏西風や太平洋高気圧の状況によって北上し、日本へ上陸するのでしたね。

その後は、日本にある寒気と混ざり合うことで温帯低気圧となり消滅していきます。と書くのは簡単ですが、実際には複雑な気象現象が重なり合っているので、予測するのは非常に難しいのです。

ですので、気象情報等で発表された情報とは違った動きを見せることもあります。勢いが弱ければいいのですが、想定外の勢いとなった時は被害が甚大なものとなるでしょう。

予測はあくまで予測でしかありません。いざという時のために、早めの台風対策を忘れずに行いましょう。

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