ジェット気流

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ジェット気流の概略。ジェット気流は寒帯および亜熱帯で、蛇行しながら地球を取り巻いて吹いている

ジェット気流(ジェットきりゅう、英語:jet stream)とは対流圏上層に位置する強い偏西風の流れ。

気流の流れを軸とすると、軸の中心に近いほど風速が速く、どこでも平均的な普通の風とは異なるのが特徴。成層圏などにも存在するが、単に「ジェット気流」という場合は対流圏偏西風のものを指す。

極を中心に特に上空8 - 13km付近で風速が最大となる。主要なものとして北緯40度付近の寒帯ジェット気流と北緯30度付近の亜熱帯ジェット気流がある。長さ数千km、厚さ数km、幅100km程度で、特に冬季には寒帯前線ジェット気流と亜熱帯ジェット気流が合流する日本付近とアメリカ大陸東部では風速は30m/sぐらいで中には100m/s近くに達することもあるが、夏期はその半分程度の風速に弱まる。

西から東へ向かう航空機は、ジェット気流に乗ることで燃料と所要時間を大幅に短縮することができる。

発見の歴史[編集]

1883年クラカタウ山噴火を観測していた人々は、一年あまり噴火の影響を追跡し、記録していた。彼らは、「赤道上空の噴煙の流れ」として、ジェット気流の存在を記録していた[1][2]

1920年代には、日本の高層気象台大石和三郎は、欧米諸国がその存在に気づく以前に、ジェット気流の存在を発見した[3]。富士山の付近から測風気球を飛ばすことで上層の風を調査したものであった[4]。しかし、日本国外ではこの論文は注目を集めなかった。

1933年、アメリカのパイロットであるウィリー・ポストが世界一周の際にジェット気流に遭遇した。1935年には、 高度10000mを越える上空の大陸間飛行を何度か行い、ジェット気流に乗ると対気速度に対して対地速度が大幅に上回る事実が確かめられた[5]。しかし、その後まもなく事故死したため詳細を発表しないまま終わった。

1939年、ドイツの気象学者H. Seilkopfがこの気流を発見し "Strahlstrom"(ドイツ語でジェット気流)と名付けた[6]

第二次世界大戦中になって、ドイツ軍が緒戦でヨーロッパ諸国を空爆したときにジェット気流に遭遇したこと、アメリカ軍の航空機が日本に向かう際に強い向かい風にあったことなど(B-29がスロットルを全開にしても「後ろへ飛んだ」という話すらある[7])、その存在が頻繁に確認され、欧米諸国でもジェット気流の存在が広く知られるようになった。だが、本格的な学術調査が行われることはなかった。大戦末期には、日本は風船爆弾によるアメリカ本土爆撃にジェット気流を利用した。

寒帯ジェット気流 (Jp, Jet polar)[編集]

寒帯ジェット気流(左)と亜熱帯ジェット気流(右)の断面図。緑色の濃い部分ほど風速が大きい。大気循環との位置関係を示す。

中緯度付近に発生するジェット気流で、寒帯前線面に形成される場合、寒帯前線ジェット気流と呼ばれる。傾圧不安定波に対応し、250から300hPa付近の上層で明瞭に見られ、冬に強く、夏には弱まる。

冬は傾圧不安定波に伴う温帯低気圧の移動や発達などに強く関連している。軸の南側の地上に前線ができることが多い。Jp単独での平均流速は、夏20 - 30m/sくらい、冬50m/sくらいである。

夏の北アメリカ大陸上空、冬の北アメリカ東方沖上空、冬の日本上空では亜熱帯ジェット気流と合流して流速が増す。

亜熱帯ジェット気流 (Js, Jet subtropical)[編集]

亜熱帯地方に形成され、北緯30度程度をほぼ定常的に吹く西風。200hPa付近に見られ、冬に顕著。

対流圏上層では前線が形成されるが、地上には現れない。大気大循環で言う、赤道のハドレー循環と中緯度のフェレル循環の境界をなす。ハドレー循環の角運動量が収束することと、Js自身の傾圧不安定波による水平渦度の混合によって発生すると考えられている。

Js単独での平均流速は、夏20 - 40m/sくらい、冬40 - 50m/sくらいである。

その他のジェット気流[編集]

極夜ジェット気流[編集]

成層圏では冬半球の60度付近を中心とした高緯度、中間圏では夏半球の中緯度に発生する強い西風。同時期、夏半球の成層圏60度付近では強い東風となる。季節が逆になると南北半球で正反対の風向となる。南半球では正円形、北半球では形が崩れて蛇行している。

偏東風ジェット気流[編集]

赤道偏東風ジェット気流。貿易風の最も強い部分で、夏を中心に対流圏界面(上空13 - 17km付近)くらいに出現する。東南アジアの赤道付近では夏至と冬至を中心とする時期に強まり、半年の周期で強弱を繰り返す。この地域のモンスーンに影響している。西アフリカギニア湾岸でも晩夏に650hPa付近で同様のジェット気流が確認されており、この地域のモンスーンや大西洋のハリケーンの発生に影響している。

下層ジェット気流[編集]

対流圏下層に出現するジェット気流。

梅雨前線の南側の700 - 900hPa付近の下層に出現する小規模なジェット気流。湿舌を誘発し、この北側の200kmくらいまでは集中豪雨になりやすい。

また、北半球の夏季、アフリカ東部からアラビア海にかけての地域でも発生する。ソマリア東方海上で最も速度が速いことから、ソマリジェット (Somali Jet) と呼ばれている。地上 - 700hPa付近に見られ、900hPaで最大となる。東アフリカの山岳地帯がこの生成に関与していると考えられている。アラビア海中央部の東経70度以東、インド - 東南アジア - 東アジアと連なるモンスーン地帯に雲と水蒸気を供給している。

脚注[編集]

  1. ^ Winchester, Simon (2010年4月15日). “A Tale of Two Volcanos”. New York Times. http://www.nytimes.com/2010/04/16/opinion/16winchester.html 
  2. ^ Bishop, S.E. (29 January 1885). “Krakatoa”. Nature (journal): pp. 31, 288–289. http://www.nature.com/nature/journal/v31/n796/abs/031288b0.html  [リンク切れ]
  3. ^ John M. Lewis. Oishi's Observation: Viewed in the Context of Jet Stream Discovery. Retrieved on 2008-05-08.
  4. ^ Martin Brenner. Pilot Balloon Resources. Retrieved on 2008-05-13.
  5. ^ Acepilots.com. Wiley Post. Retrieved on 2008-05-08.
  6. ^ Arbeiten zur allgemeinen Klimatologie By Hermann Flohn p. 47
  7. ^ テケネス『鳥と飛行機 どこがちがうか』pp. 66~67

関連項目[編集]

外部リンク[編集]