【図解】コリオリ力と台風の関係|分かりやすく解説

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・なぜ台風は反時計回りなんだろう?

・台風にコリオリ力が作用しているのは知ってる,でもどうやって?

台風と少しまじめに向き合ってみるとこんな疑問を持ちますよね.

僕はコリオリ力について知っていたけれど,ちゃんと理解をしていなくてモヤモヤしていた.

そんなモヤモヤは台風のように過ぎ去ってくれず,ずっと頭の片隅に残っている.

なので図解・気象学入門―原理からわかる雲・雨・気温・風・天気図を参考に自分なりに理解を深めてみた.

少し大げさで大雑把な説明だけれど,コリオリ力について大体のイメージを掴み「なるほどね」と思ってもらえれば幸いだ.



台風にコリオリ力が働くメカニズム

僕は線形代数を解いて説明をしないから,もしそっちに興味があればWikipediaを参照してほしい.

今回は出来る限り平易に説明したい.

ポイントは慣性力と時間

これさえ頭にいれて読んでもらえれば理解してもらえると思う.

対象とするモデル

コリオリ力のメカニズムを理解するために下図のようなモデルを準備した.

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宇宙から地球を北極に向かって見たモデルだ.

中緯度のところに台風が一つあるこのモデルをベースにして話を進める.

台風の目に向かう風を考慮する

この台風の目に向かう風を考えてみよう.

台風の目には東西南北から同じ強さの風が吹き込むと仮定する.

東西南北の風には区別しやすくするために色をつけた.

このモデルの時間経過を宇宙から見てみよう.

そうすると下図のようになる.

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北半球は半時計方向に自転するから,時間の経過とともに左回りに上がっていく.

だけれど台風の目に向かう風は,慣性力を持っているから方向は変わらない.

だから自転しても,宇宙から見れば風向きは変わらない.

風に慣性力がない場合を考えよう.

そうすると下図の破線ように台風の目の移動とともに風向きも変わる.

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でも,実際の風には慣性力があるのでこうならない.

ポイント

・風は慣性力をもっているので地球が自転をしても宇宙から見た風向きは変わらない

大事なのでもう一度.

宇宙からみた風向きは変わらない.

ここを覚えておこう.

台風の目を中心に考えると風向きが変わる

上図と同じ場合だけれど,少し視点を変えてみよう.

今度は台風の目に注目して風向きの方向を確認してみる.

地球の自転とちょうど同じ速度で旋回する宇宙船から台風の目を観察するような視点だ.

そうすると下図のようになる.

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先ほども述べたが,風には慣性力があるので,自転によって風向きは変わらない.

え,変わってるじゃないかって?

そう言うあなたのために下図を準備した.

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この図は「自転によって風向きが変わらない」というイメージを掴んでもらうための図だ.

自転する地球の上に立っていると,自分目線での風向きは自転と共に変化する.

だけれど宇宙目線での風向きは常に一定ということを理解してもらえると思う.

つまり,風向きは変わらず,自分の向きが変わっているだけということ.

だから「風向きが変わった」と感じるのだ.

ポイント

・宇宙目線での風向きは常に一定
・自転と共に自分の向きも変わるので風向きが変わったように感じる

コリオリ力は地球の自転と風の慣性力により作り出されている

風向きは変わらないけれど,自転と共に自分の向きも変わる.

だから風向きが変わったかのように感じる,という話をした.

その変わったと感じる風向きを,時間を追って順番に並べると下図になる.

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こうして並べると風はどちらも反時計回りの向きに流れている.

ここで主語を台風の目に変えてみよう.

そうすると,台風の目は地球の自転と共に移動して,さっきまで横から吹いていた風は次第に後ろから吹くようになる.

つまり,台風の目を反時計回りに回転させるような力が働く.

この力がコリオリ力だ.

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ポイント

・地球の自転と風の慣性力によって台風は反時計回りに渦を巻く
・その反時計回りに回そうとする力をコリオリ力という



まとめ|コリオリ力と台風の関係

コリオリ力によって台風が反時計回りに渦をまくメカニズムをできるだけ簡単に解説した.

ポイント

・風は慣性力を持つので地球が自転をしても宇宙から見た風向きは変わらない
・自転と共に自分の向きも変わるので風向きが変わったように感じる
・地球の自転と風の慣性力によって台風は反時計回りに渦を巻く
・その反時計回りに回そうとする力をコリオリ力という

インターネット上にはコリオリ力と台風の関係を説明したWebサイトは多いけれど,平易なものは見当たらなかった.

今回の僕の記事で,台風とコリオリ力の関係についてざっくりとしたイメージをつかみ「なるほどね」と思ってもらえれば幸いだ.

もしまだモヤモヤが残っている人は,反時計回りに回転するメリーゴーランドを思い浮かべてほしい.そして中心から外側へ向かって真っ直ぐ歩くあなたの姿をイメージしてみてほしい.

真っ直ぐ歩けるだろうか?きっと行きたかったところよりも右側にズレるのではないだろうか.そのズレを生んでいるのがコリオリ力だ.

台風のメカニズムについて簡単に知りたい人はこちらもオススメ.

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