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地球科学 · 大気 · 天気

海陸風と地表の加熱差

陸と海では温度の差が、沿岸部の風向きに影響を与えます。また、地表面の加熱と空気の流れの間には時間的な差があります。

関連する実験:海陸風と比熱 →
海陸風と比熱
海陸風と比熱の実験画面 →

概念と仕組み

同じエネルギーを受け取っても、熱容量が異なる地表では温度変化が異なります。陸は海より速く温まり、速く冷える傾向があります。

昼間、陸上の空気は比較的暖かくなり、上昇気流が発生し、海からの空気は表面付近に流れ込む。夜間には、その逆の現象、すなわち地風が発生する。

関係式と成立条件

2つの箱型の熱モデルにおいて、熱容量と温度変化の割合を掛け合わせると、エネルギーの流入率 – 損失の割合に等しくなります。熱容量が大きい場合、同じ熱エネルギーの入力は、より遅い温度変化の割合をもたらします。

実際の陸風と海風は、大規模な風と沿岸地形の影響を受けます。温度差のみに基づいて、圧力差や風速を単純に計算するモデルは、現実的ではありません。

仮想実験で読み取る変化

陸地の熱容量が小さく、温度変化が早くて大きい。日中の海風と夜の六風は温度差に追いついていきます。

陸C=2kJ/K、海C=2×比率kJ/K、k=0.8kJ/(h・K)の2箱です。日射は日中に反射インファイゴで一定のコピー損失を引く。 10日の予熱後の周期を使います。気圧は温度差の符号のみ示す相対値であり、地形・コリオリヒム・実際の風速は除きます。

重要な関係式と記号

C·dT/dt = S(t) − k(T−20 °C)

式で使う記号と単位
記号意味単位
C地表ボックスの熱容量J/K
ΔT陸と海の温度差K

例で確かめる

夜明けの陸がより冷たい時の循環は?

暖かい方は相対低気圧、冷たい方は相対高気圧です。地表風は高気圧から低気圧に吹き上層は反対方向です。

よくある誤解

  • シーブリーズとは、海から陸に向かって吹く風を指し、陸から海に向かって吹く風は、陸風と呼ばれます。

この概念を実験で確かめる

参考資料

BCcampus · Physical Geology(英語)