台風が過ぎたあとに猛暑になるのはなぜか。フェーン現象の仕組み

台風が通り過ぎた直後に、その地域で今年いちばんの暑さが記録されることがある。とくに日本海側で顕著で、40度に迫る値が出る。雨が降ったのだから涼しくなりそうなのに、逆になる。フェーン現象と呼ばれるものだが、仕組みを追うと納得できる。

空気は上がると冷え、下がると温まる

まず前提として、空気は上昇すると温度が下がり、下降すると温度が上がる。周囲の気圧が変わることで膨張したり圧縮されたりするためで、熱の出入りがなくても起きる。

このときの温度変化の割合が、湿り具合で違う。

・乾いた空気。100m上がるごとにおよそ1度下がる
・湿った空気で雲ができている状態。100m上がるごとにおよそ0.5度しか下がらない

湿った空気の下がり方が緩やかなのは、水蒸気が凝結して雲になるときに熱を出すからになる。この熱が冷えるのを打ち消す方向に働く。

この2つの割合の違いが、フェーン現象のすべてになる。

山を越えると温度が上がる

風上側の斜面を、湿った空気が登っていく場面を考える。

・登る途中で雲ができ、雨を降らせる。このとき温度は100mあたり0.5度ずつしか下がらない
・山頂を越えた時点で、水蒸気は雨として落ちてしまったので空気は乾いている
・風下側を下るときは乾いた空気なので、100mあたり1度ずつ温まる

上がるときは0.5度ずつしか下がらず、下りるときは1度ずつ上がる。差し引きすると、同じ高さに戻ったときには出発点より暖かくなっている。

標高2000mの山を越えるなら、単純計算で登りに10度下がり、下りに20度上がる。差の10度がそのまま気温の上昇になる。25度だった空気が35度になって吹き下ろす、という理屈になる。

台風とどう結びつくのか

ここで台風が効いてくる。

台風は反時計回りに風が吹き込む渦なので、日本海を通って北東へ進む台風があると、その南側にあたる本州には南寄りの強い風が吹き込む。太平洋側から湿った空気が入り、日本列島の中央にある山脈を越えて、日本海側へ吹き下ろす形になる。

つまり台風が日本海側を通過するとき、山を挟んだ反対側でフェーンの条件が揃う。台風が強いほど風も強く、大量の空気が山を越えるので効果が大きくなる。

さらに悪いことに、この空気は乾いている。湿度が下がるので、体感としては暑さが増すというより、じりじりと焼かれる感じになる。乾燥した強風は火災の危険も上げる。

山越えを伴わない場合もある

なお、必ずしも雨を降らせる必要はないという説明もある。風下側で下降する空気が、もともと高い高度にあった暖かく乾いた空気であれば、同じように高温をもたらす。地形の風下でよどんだ空気が押し出されて置き換わる形になる。

どちらの経路でも、結果として起きることは同じになる。乾いた空気が下降して圧縮され、温度が上がる。

台風の進路で条件が変わる

フェーンが起きるかどうかは、台風の進路と山の位置関係で決まる。同じ勢力でも、日本海を通るか太平洋側を通るかで、暑くなる地域がまったく変わる。

進路が高気圧や偏西風でどう決まるのかは台風育成シミュレーターで動かせる。太平洋高気圧を強くすると西寄りのコース、弱くすると海上で転向するコースになり、風が吹き込む向きが変わるのが見える。

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まとめ

・空気は上がると冷え、下がると温まる。その割合が乾いた空気と湿った空気で2倍違う
・山の風上で雨を降らせて乾いた空気が、風下で下降すると出発点より高温になる
・台風が日本海側を通ると、南寄りの風が山を越えて吹き下ろし、条件が揃う
・乾燥した強風になるため、暑さに加えて火災の危険も上がる
・進路と山の位置関係で暑くなる地域が変わる。実際の気温予測は気象庁の発表を確認すること

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