地上天気図では高気圧に覆われているのに、曇りの予報が出ることがあります。高気圧の直下は下降気流により大気が乾燥するため、天気は晴れるというのが「一般的な常識」です。
曇りの予報が出るときはどのような状況なのか、２回にわたって見てみます。
１回目の今回は「高気圧なのに気圧の谷？」がポイントです。
【図の出典】
図１ 気象庁の天気予報を加工して作成
図２(a), (b), (d)、図３ (a), (b), (d) 気象庁ホームページ
図２(c)、図３(c) 提供：情報通信研究機構（NICT）
図４、５ 気象庁の天気図を加工して作成
天気概況（2022年10月27日）
2022年10月27日4時34分発表の東京都の天気概況を見てみましょう（図１）。
「２７日は、高気圧に覆われますが、気圧の谷の影響を受ける見込みです。このため、晴れで昼過ぎから曇りとなるでしょう。」とあります。
「高気圧に覆われるのに、気圧の谷の影響を受ける」とはどういうことなのでしょうか？
10月27日朝９時の状況を見てみましょう。
日本は関東付近に中心を持つ高気圧に覆われています（図２(a)）。東シナ海から南西諸島にかけて降水域がありますが、中国・四国から北海道にかけて雨雲はありません（図２(b)）。
西日本には雲がかかっていますが、東日本に雲はほとんどありません（図２(c)）。これに対応して、西日本の天気は曇り、九州の一部では雨で、東〜北日本では晴れています（図２(d)）。
次に午後３時の状況を見てみましょう。
高気圧の中心は三陸沖に移動しましたが（図３(a)）、中国から北海道にかけて雨雲はかかっていません（図３(b)）。
一方、衛星画像と推計気象分布がガラッと一変しています。西日本から東日本にかけて広く雲に覆われ（図３(c)）、東北と北海道の太平洋側を除いて曇天が広がっています（図３(d)）。
なぜこのような変化が生じたのでしょうか。そして冒頭の天気概況は何を示唆しているのでしょうか。
上空の気圧の谷
気圧の谷には、「地上の気圧の谷」と「上空の気圧の谷」の２種類があります。上空の気圧の谷は「トラフ」と言うこともあります。本文では以下、地上の気圧の谷を単に「気圧の谷」、上空の気圧の谷を「トラフ」と記します。
さて、地上天気図では気圧の谷が見つからないので、トラフを見てみることにします（図４）。
九州の5760mを−12℃以下の寒気を伴うトラフが通過中です。
トラフの進行方向前面はどのような状況でしょうか。700hPaの鉛直流を確認します（図５）。
トラフ前面にあたる東日本では上昇流が卓越しています（図の赤い点線）。鉛直流は20hPa/hごとに細線で示されるので、上昇流の速さは20hPa/h（約6cm/s）以下になります。
発達した低気圧の上昇流の速さは100hPa/hを上回ることもあるので、比較的穏やかな上昇速度だと考えられます。
このように、トラフに伴う上昇流が東日本の曇りの原因と考えられます。
トラフと気圧の谷の役割
トラフが接近するとなぜ曇りになるのか確認しておきます。
トラフ前面は風が加速する発散領域で、空気が薄くなっています（図６(a)）。下層から空気が上昇することで、不足する空気を補います。すなわち、トラフは下層から空気を吸い上げる「掃除機」の役割を果たしています。
トラフの前面の地上に気圧の谷もしくは低気圧があると、ここで空気が収束して上昇します（図６(b)）。地上の気圧の谷や低気圧は、地上から空気を送り込む「扇風機」の役割を果たしています。
こうして地上低気圧とその西側の中層にトラフがあると、鉛直方向に空気が循環する仕組みができあがり低気圧は発達します。
最後に
天気概況で使われる「気圧の谷」は、地上だけでなく上空の気圧の谷を意味することがあります。その場合、地上は高気圧に覆われていることもあります。
上半身は人間、下半身は魚という人魚姫は、アンデルセンの童話でよく知られています。実際にこのような生き物が存在したら驚きですが、気象の世界ではこのようなことがあります。
今回は地上では高気圧に覆われるのに、上空には気圧の谷があるという事例でした。「あれ？この天気概況は矛盾したことを言ってるな」と思ったら、高層天気図もよく見てみましょう。
次回は「湿った空気の影響」の事例です。
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