フェーン現象の原理と計算式をイメージ図で解説!

フェーン現象ってなんだ?!
なぜ起こる?

という疑問をサクッと解決するために、その原理をわかりやすくイメージ図を駆使してお伝えします!

計算式も解説しているので、試験対策にも役立ちますよ。(^^)

フェーン現象の原理を超わかりやすく解説!

フェーン現象の原理を超簡単に言うと

湿った空気が山を越えて、山の麓に降りてくる過程で温度が上がる現象のこと!
(※ドイツ語のFöhnが語源で、南から吹く風っていう意味です。)

もっと、少し詳しくお話ししましょう!

空気が山の斜面を昇るとき

空気の塊を、そのままの状態で山の斜面を昇らせる(高いところに持っていく)と、気圧が下がるので、気温が下がります。

気温が下がると、飽和水蒸気量(空気が含むことのできる水蒸気量)が下がるので、水蒸気が凝結(雲ができる&雨が降る)山越え2

山が高ければ
気圧も低い→空気の温度も下がる→水蒸気がどんどん雲になる→空気が乾燥する。

この時、水蒸気が雲(水)になることで、熱(潜熱)を出し
空気を温めます。

結果:山の下にいる時より、山の上に昇った空気の方が気温は低いですが、気温の下がり方が緩やかです。

空気が山を降りるとき

山を昇るときに、水蒸気を雲に変えてしまい、乾燥してしまった空気は
山を降りる時、気圧の上昇とともに気温が上がります。

空気は、水蒸気からもらった熱を持って
山を降りてきます。

結果:「山を登る前の空気の温度+水蒸気からもらった熱」で、山を登る前より高い温度の空気になります。

もし、乾燥した空気が山を超えたなら
そのまま山の斜面を昇って降りてくるだけなので
温度は何も変わりません(山の麓の標高が同じの場合)。

水蒸気を含んだ空気が山を越えるから
山を降りてきたときに、温度が上がってしまうのです。

しかも、春から秋にかけての「もともと暖かい空気」が南風になって、山を超えたら「もっと暖かい空気」になります。

では次で、具体的に計算してみましょう!

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フェーン現象の計算方法~慣れれば簡単!

ざくりした話ですが

  • 乾燥した空気は1000m上昇させると、10℃気温が下がる。
  • 湿った空気を1000m上昇させると、約6.5℃気温が下がる。

ということがわかっています。

そして学校のテストや入試などで、フェーン現象の計算問題が出る場合は
計算しやすいように

  • 乾いた空気は1000m上昇させるごとに、10℃気温が下がる。
  • 雲があれば(湿っていれば)1000m上昇するごとに、5℃気温が下がる。

のように数字がシンプルになっているかと思います。

では実際に、テストのようなシンプルな数字で計算してみましょう!

問題

気温20℃の空気が、高さ2000mの山を超えました。
スタート地点とゴール地点の高さは0mとします。

空気が山を昇るとき、高さ1500m~2000mで雲ができました。

空気が山を越えてゴール地点に来たとき、気温は何度になっているでしょう?
※ただし、乾いた空気は高さが100m変わるごとに1℃増減します。
雲ができているときは、100mごとに0.5℃増減します。

式と答えは

最初に20℃だった空気は、2.5℃暖かくなり
山を降りたときには22.5℃になりました。

2.5℃なんて、大したことないと思いますか?

じゃあ、アンデス山脈などの6000m級の山だったら???
先ほどの問題と同じように、20℃スタートで1500mの高さから雲ができるとすると

計算の結果・・・
山から降りてきた空気の温度は、42.5℃!

フェーン現象、おそるべし!

では次に、フェーン現象の起こりやすい季節や地域がわかってたらなーっということで、いつ・どこで起こりやすいのかってお話です。

フェーン現象はいつ・どこで起きやすい?

実はフェーン現象は、山がある地域なら1年中起こってます。

春から秋にかけて、日本海側で季節外れの暑い日があれば、フェーン現象の可能性が高いです。
天気予報で言ってるかもしれません。

北海道の東側では、強い西風のせいで本州より暑くなることもあります。

冬の太平洋側で、空っ風として山から吹き降りてくる風も同じ現象なんですよ。あれは寒い!

でも、ちょっと待って!

フェーン現象なのに、暖かくないなんて…っていうより、風が吹く前より気温が下がってますよ!

その理由は・・・

寒くなるフェーン現象もある?

冬に日本海側から山を越えて、太平洋側で空っ風として吹く風は寒い!

その理由は・・・

もともとの空気が寒いから!

冬は北極の方から、ものすごく寒い空気がやってきます。
冬将軍とか言われちゃってます。

その冷たい空気は、太平洋側にあった空気よりずっと温度が低いんです。

だから日本海側でどっさり雪を降らせ、山を越えて気温が上がったとしても
まだ太平洋側の気温より低いってことがあるのです。

で、この風はフェーン現象の風なんですが、気温が下がるので
一般的に

  • ボラ(ボーラ)
  • ○○おろし

と呼ばれます。

風速が強いので、農作物や船に被害が出ることもあるのです。
寒いだけじゃないんですね。

さいごに

フェーン現象って元々ドイツ語なんです。

ドイツやスイスの方では、昔からアルプス山脈からのフェーン現象に悩まされてきたようです。
日本とは高さレベルの違うアルプス山脈からのフェーン現象は
級に暖かくなるだけじゃなくて、ひどい頭痛がしたり、仕事できないくらい体調を壊す人もいると言います。

アルゼンチンに仕事で行った友人は、アンデス山脈からのフェーン現象も体調を崩す人が多いと言っていました。

日本って、夏は暑いし冬は寒いし!と思っていましたが
実は優しい気候の国なのかも?

最後まで読んでいただいてありがとうございます!

2 COMMENTS

がっちゃん

はじめまして。
気象予報士試験に向けて独学で学んでいる者です。
本当にわかりやすいせつめい、いつもありがとうございます。
わからなくなったらこちらに戻って確認させていただいております。

返信する
晴野

がっちゃんさん、こちらこそありがとうございます!
今後も頑張ろうってやる気出ました。(о´∀`о)♡

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