気象

気温が教えてくれること

航空気象では気温について次のように考えます。

 

・高度が1000FT(フィート)上がると気温は約2℃下がる

(平均的にだから実際は暑い地域や寒い地域でこの値から差異は出ます)

 

よく理科の授業などで、気温は1000mにつき6.5℃下がるとやっていたあれです。

これを気温減率と言います。英語で言うとLapse Rate(ラプスレート)

じゃあなぜ1000FTごとの気温減率がいるのか?航空機は様々な高度を飛行するため、より細かな指標がいるのです。

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身近な例えで説明すると、地上の気温にも結び付くのです。逆に地上の気温から上空はどんな寒気が入っているかもなんとなく分かってきます。

例えば地上で気温が38℃だったとき、高度が1000FT(フィート)上がるとその上がった先での高度は外気温36℃になります。普通の気温、つまり25℃ぐらいの過ごしやすい気温を求めるならば、6000FTほど上がれば外気温は12℃下がり、気温26℃程になるということです。

もし上空18000FTに-36℃の寒気が入ってきたとしたら。地上の気温は36℃上がっても0℃となります。つまり上空に-36℃の寒気が入ってくると、雪が降るような天気になるということです。このときの気温が教えてくれたのは「降雪」。つまり地上の天気を見るには高層の天気を垂直構造的に見ていくと、次の天気を予報出来るということです。(ただしこれも時期によって変化するので、それぞれの季節の特性を知って判断する必要があります)

上空には寒気があるのか。それとも暖気があるのか。その解析をするには普通の天気図とは違う、高層天気図 が用いられています。この天気図は普通に皆さんが見る地上天気図の高空バージョンです。この天気図を用いることで、今後の天気の推移、つまり予報的に今後この周辺は回復傾向の天気か、それとも悪化傾向にあるのかを予想していくのです。

ちなみにそれぞれの天気図にはちゃんと名前がついています。詳しい名前と天気図ごとの見るべきポイントを北海道放送の専門天気図ページで公開されています。かつPDFでダウンロードが可能です。例えば先ほどの18000FT、これは500hPa(ヘクトパスカル)天気図を見て判断しています。発表時は300hPa(ヘクトパスカル)天気図と1セットで発表されます。地上天気図との大きな違いは、等圧線ではなく等高線で表示されていることです。また気温を見るための線、「等温線」は破線で示されます。下がその天気図になりますが、500hPa(高度5700M(メートル)を基準にした天気図)は下段の天気図になります。

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300hPa・500hPa高層天気図(AUPQ35)220000UTC SEP 2016

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500hPa高層天気図(AUPQ35)220000UTC SEP 2016

※AUPQ35とはAnalysis Upper(上層解析)、PQはWestern Northan Pacific(北西太平洋)、220000UTCは協定世界時の22日0時観測・発表、2016年9月

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500hPa高層天気図(AUPQ35)220000UTC SEP 2016の日本部分拡大です。破線で示された等温線を見ると、九州付近にマイナス6℃線、東北南部付近にマイナス9℃線、東北北部付近にマイナス12℃線、北海道北部付近にマイナス15℃線がかかっていることが見て取れます。この天気図での等温線表示は3℃ごとに表示されるので、たとえばマイナス6℃線とマイナス9℃線の間にある地域。関東付近はその中間ぐらいとしてマイナス7~8℃程度となります。5700メートル基準の天気図なので、フィートになおせば訳18,000FT(フィート)。そして1,000FT(フィート)ごとに高度が下がれば、2℃高度は上がるとするならば地上0FT(フィート)の関東付近は36℃プラスして29℃~28℃ぐらいのはずです。

だがしかし、東京は現在日中ですがちょい寒の22℃~20℃ぐらい、計算しても差が出てます。7℃から8℃ぐらい。合わないじゃないかと。

そこで低い方の高度の天気図、1500メートル付近(5000FT付近)の高層天気図を同じ午前9時の天気図で見てみると

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よく分からないので拡大してみましょう

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東北南部に12℃線がかかって、さらに関東南部にかけて9℃線の破線が見て取れます。

 

この天気図が上空5000FTのものなので10℃の差があるとすると、地上の関東付近には19℃の気温が予想できます。実際に近い数字が出てきました。つまり高度によってはより強い寒気が入っているがために寒くなっているのです。なので高層天気図は飛行予定高度の天気図だけ見て参考にすることもあれば、全ての高層天気図とその推移、予想を見て途中で起こりうる気象現象を予想。そして全体のフライトプランを決める長距離飛行など、飛行する上でとても重要なデータなのです。さらに詳しい天気現況を判断するには各空港の定時気象観測報や雨などを見るウェザーレーダー、レーザーで大気の流れが散乱したことで周波数変化を読み取り上空の風向風速変動を観測しているウィンドプロファイラ、火山の噴火状況や噴煙の流れる方向については東京VAAC(航空路火山灰情報センター)など様々なデータを用いて安全運航に役立てていくのです。

このように垂直構造で高層天気を解析することにより、どこでどのような天気現象となるかを解析・予想していくことに役立つので、気温はとても大切な指標となっています。

ちなみに高層天気図に220000UTCと書かれています。これはこの天気図が発表された時間を協定世界時で表しているからです。

これは社会科の授業などでしたかね、世界ではイギリスのグリニッジ天文台で観測される時間が基準とされる標準時間というような話を耳にした方も多いのではないでしょうか?しかし正確にはこの時間にはズレが出ていたので、現在は国際機関において原子時計などを基準だったか、どうだったか。その時間に標準の周波数や地球の自転などを勘案して共通の時間を導き出し、全世界共通の時間として使用されています。これが協定世界時(Universal Time Coordinated)です。自分も航空ではこの時間使うから、と説明を受けたあとは使ってるだけなので、経緯を詳しく知りたい方は検索していただいて(笑)

協定世界時(UTC)を日本時間(JST)になおすには、+9時間を足してください。つまりこれは午前9時の天気図ということになります。航空で取り扱う時間は気象観測やフライトプランの計算など、全て協定世界時(UTC)かつ24時間表示で取り扱われます。例えば航空機が移動を開始する時間や予定飛行時間、予定到着時間をフライトプランに記す時は

EOBT(Estimated Off Block Time)=2330、ETE(Estimated Time of Enroute)=02+45、ETA(Estimated Time of Arrival)=0215

と入力します。日本時間になおすと午前8時30分に移動を開始予定、予定飛行時間2時間45分、到着予定時間は11時15分となります。

これと同じように、天気図もUTCで扱われます。天気図は発表時間が毎日決められているので、航空気象のウェザーブリーフィングでは常に出発時刻までに発出された最新の天気図を使用します。見るときは最新の天気図のみならず、過去や予想図の高層天気図・地上天気図を並べることがポイント。そうすることで気象現象がどの程度で日本に到達するか、最接近はいつか、今後はどの方向へどのぐらいの速さで動き、運航上影響が出るかなどを解析することが出来るのです。

とはいえ、最近の日本は気温がおかしいです。(例年に比べ)

小型機のエンジンなんかは、気温が高いと空気密度の関係で性能が落ちたりします。それはまたいずれ後述。(余裕があれば笑)

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日本の夏は本当に暑くなりました。気象庁の統計によると2016年8月9日は全国198の地点で気温35度以上の猛暑日が観測されたそうです。そして今は大陸から流れてくる寒気のせいで10月下旬なみの寒さと、寒暖の差が激しすぎて困ってしまいます。皆様風邪を引かないよう服装などで体調管理を万全にして気を付けましょう。

 

むかし小中学校で、世界一暑いサハラ砂漠でも35℃ぐらいだよと授業で聞いたような気がするのになあ。

 

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