【超基礎】風が吹くしくみ~わかりやすいイメージ図で簡単解説!

ここでお伝えすること

風ってどうやって吹いているのか。

言葉で説明するなら「気圧の差がある時に生まれる空気の流れ」ですが…

ここでは、あなたの脳内で風をイメージできるように、とことんイラストを使って解説しています!

水のイメージで良いんです♪

ようこそ!「気象の沼」へ!←そんなサイト名ではない。

なぜ風が吹くのか・・・「気圧差」だってわかっていても、なんとなく言葉だけで脳内をスルーしているかも?

風が吹くしくみは、ずばりこのイメージ!

空気の分子が目に見える粒だったら…と、あなたの想像力を呼び覚ましてイメージしてみましょう。

「見える・・・見えるぞ・・・」(byシャア様)

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はれの

この記事を読めば、あなたも風が見えるようになる!(気がする)

では「風は気圧の差で…」なんて言葉ではなく、風を見るためにのイメージ作りを気象予報士:晴野(はれの)がお供しますよ〜!!!

風は空気の「流れ」

空気の「流れ」は、「水の流れ」をイメージすればOK

風は「水の流れ」と同じことが、空気でも起こっていると考えて良いです。

「水は液体、空気は気体」だから別物!なんてことないです。

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はれの

水のイメージの延長で、空気のことも想像してください!

じゃあそもそも、なぜ「風=空気の流れ」が生まれるのでしょう?

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空気の流れを起こしているのは「気圧差」

「空気の流れ」が起きるのは、気圧に差があるからです。

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「気圧」がどんなものかイメージし辛い場合は、次のようなイメージでもOKですよ。

  • 空気の濃度
  • 空気の温度
  • 空気の重さ

では次で、「空気の濃度によって風が吹くしくみ」をお話ししましょう!

空気の濃度差で風が吹くしくみ

では気圧を「空気の濃度」とするイメージ図をご覧ください。

図1濃度の違う空気が接しているイメージ

青い縁取りの粒が、空気の分子です。
(※空気は様々なガスからできていますが、簡略化のため1種類の〇で表します。)

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はれの
  • 左側は空気の分子が多い→濃度が高い
  • 右側は空気の分子が少ない→濃度が低い

とイメージしよう!

では濃度が高い空気と低い空気、隣りに置いたらどうなると思いますか?

図1再び登場!

答えは・・・

「濃度が高い空気」が「濃度が低い空気」の方に流れ込む

図2空気の濃度差で風が生まれる

濃度が高い空気と低い空気が隣りにいた場合、遮るものがなければ

濃い方から→薄い方へ

空気が移動します。

これが風です。

では空気の温度差によって風が吹く仕組みもイメージしましょう!

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空気の温度差で風が吹くしくみ

空気は温度で濃度が変わります。

水も同じですね。

同じ量(質量)の液体の水では、温度が低いほど体積が小さく、温度が高くなると体積が増えます。

空気も液体の水と同じように、温度で体積が変わります。

体積が変わるとどうなるのか、イメージ図をご覧ください。

図3 気温が低い空気
図4 気温が高い空気

上の図3と図4では、どちらも空気の分子の数は同じ8個です。

でも体積が全然違いますね!

では図3と図4の空気が隣り合ったら・・・

下の図5のようになりますよね。

図5 温度の低い空気と温度の高い空気が隣り合ったイメージ

あれ?

あれあれあれあれ?

気がつきましたか〜?

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はれの

↑図5の状態って・・・図1

と同じですよね!

ということは、左から→右へ風が吹くわけで

「温度の低い方から→温度の高い方へ風が吹く」ことになります。

この温度の低い方から高い方へ風が吹くというのは、ビーチで経験する「海風」と同じ状態です。

海風についてはこちらで解説しています。→「海風のしくみ」

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スケールが大きいものでは「モンスーン(季節風)」も、気温の差で生まれる風の仲間なんですよ。

では次!

空気の重さと風の仕組みの関係とは?!(答え:気圧ですな)

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空気の重さで風が吹くしくみ

空気の重さ・・・それは気圧と同じことです。

「気圧」はその上の空気の重さのこと。

図6 気圧=重さ

だから高気圧と低気圧が並んでいる場合

図7

断面図のイメージ図は、こうなります。↓

図8 空気の重さ(気圧)を横から見たらこんなイメージ

「hPa」がイメージがわからなくなる原因だと思うので・・・

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頭の中で「hPa」を「kg(キログラム)」と言い換えてもOKです!

  • 左側では、地面にかかる空気の重さ(気圧)は1000hPaより重い
  • 右側では、地面にかかる空気の重さ(気圧)は1000hPaより軽い

図8の状態を水でイメージしてみますね。

水槽に仕切りをして、左に水を多く、右に水を少なく入れます。
図9 水で例える空気の流れ①

水槽の仕切りを外します。
図10 仕切りを外したら…
水が多い方から少ない方に流れますよね!
図11 多い方から少ない方に流れる水
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この水と同じことが、空気で起こっているのです!

「高気圧のところ=空気が重いところ」なわけで。

「空気が重い=空気の量が多い or 空気の濃度が高い」なわけなので・・・

図1と同じ状態だから

図2のように風が吹く!というわけです。

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【風の吹くしくみ】まとめ!

風は「空気の流れ」。

「空気の流れ」を起こしているのは「気圧差」。

「気圧差」は次の3つのイメージで考えてもOK。

  • 空気の濃度差
  • 空気の温度差
  • 空気の重さの違い

空気って目に見えないからイメージするのが難しいですよね。

この記事で「なぜ風が吹くのか」という素朴な疑問が解決して、あなたの心がスッキリしてますように!

風が吹く仕組みはわかったけど、風が強い日って何がどうなってて風が強いの?!という疑問にお答えします!!!

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「風速〇m」って言われても、どれくらい風が強いのかイメージできない!という場合は、こちらが参考になるはず♪

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