低気圧の一生 ― 閉塞前線の形成Life of a Low: How an Occluded Front Forms

1予想しよう（触る前に）Predict (before you touch anything)

1. 低気圧の寒冷前線と温暖前線は、どちらの方が速く進むだろうか。もし一方がもう一方に追いついたら、2つの前線の間にある暖かい空気（暖域）はどうなると思うか。Which moves faster, the cold front or the warm front of a low? If one catches up with the other, what do you think happens to the warm air between the two fronts (the warm sector)?💡 寒気と暖気では、どちらが重く、地面に沿って入りこみやすいかを思い出そう。Recall which is denser, cold air or warm air, and which can more easily push in along the ground.
2. 北半球の低気圧のまわりでは、地上の風はどのような向きにふいているだろうか。In the Northern Hemisphere, which way does the surface wind blow around a low?💡 低気圧の中心は周りより気圧が低い。空気は気圧の高い方から低い方へ動こうとすることと、天気図で見た風の向きを思い出そう。The center of a low has lower pressure than its surroundings. Remember that air tends to move from high to low pressure, and recall wind directions you have seen on weather maps.

2動かしてみようTry it

1. 開くと自動で再生が始まるので、まず「⏸ 一時停止」を押す。「タイムライン」を10%にして、温暖前線（赤）・寒冷前線（青）・暖気の領域（オレンジ）の位置、風の矢印の回る向き、中心気圧を記録する。Playback starts automatically, so first press "⏸ Pause". Set the Timeline to 10% and record where the warm front (red), cold front (blue) and warm air area (orange) are, which way the wind arrows circle, and the central pressure.
2. 「タイムライン」を10%→30%→45%→60%とゆっくり動かし、寒冷前線と温暖前線の間の暖気の領域の広さと、中心付近に紫の閉塞前線が現れるタイミングを観察する。Slowly move the Timeline through 10% → 30% → 45% → 60%, watching how wide the warm air area between the cold and warm fronts is, and when the purple occluded front first appears near the center.
3. 「タイムライン」を70%、95%にして、暖気の領域が残っているか、閉塞前線の長さ、上の「段階」「中心気圧」「傾向」の表示と画面下の説明文を確かめる。Set the Timeline to 70% and then 95%. Check whether any warm air area is left, how long the occluded front is, and read Stage, Central pressure and Trend at the top and the caption below the map.
4. 「タイムライン」を20%にもどし、「雨域を表示」のチェックを入れたり外したりして、温暖前線と寒冷前線のどちら側に雨域（青い斜線）があるか、その幅のちがいを比べる。Return the Timeline to 20% and toggle "Show rain areas" on and off. Compare on which side of the warm front and the cold front the rain areas (blue hatching) lie, and how wide each one is.
5. 「⏮ 最初から」を押してから「▶ 再生」を押し、最後まで通して見ながら、中心気圧が下がり続けて上がり始めるタイミングを確かめる。Press "⏮ Restart" and then "▶ Play", and watch the whole life cycle to find when the central pressure stops falling and starts to rise.

3確かめようCheck

1. 風の矢印はどちら向きに回っていたか。中心に向かう動きはあったか。Which way did the wind arrows circle? Did they also move toward the center?→ 風は反時計回りに回りながら、少しずつ中心に向かって吹きこんでいた（うず巻き状）。これは北半球の低気圧の地上の風の向きである。The wind circled counterclockwise while gradually blowing in toward the center, in a spiral. This is the surface wind pattern of a low in the Northern Hemisphere.
2. タイムラインを進めると、暖気の領域と前線はどう変化したか。As the Timeline advanced, how did the warm air area and the fronts change?→ 10%では温暖前線が中心の東側、寒冷前線が南側にのびて、その間に暖気の領域が広くあった。寒冷前線の方が速く回りこんで温暖前線に近づき、40%ごろから中心付近で追いついて紫の閉塞前線ができ始めた。閉塞前線は外側へのびていき、70%ごろには暖気の領域は地上から消えて閉塞前線だけになった。At 10% the warm front extended east of the center and the cold front south of it, with a wide warm air area between them. The cold front swung around faster and closed in on the warm front; from about 40% it caught up near the center and a purple occluded front began to form. The occluded front grew outward, and by about 70% the warm air area had vanished from the ground, leaving only the occluded front.
3. 雨域は、温暖前線と寒冷前線のそれぞれどこにあったか。Where were the rain areas relative to the warm front and the cold front?→ 温暖前線では、前線の前方（進む向きの側、寒気側）に幅広く雨域があった。寒冷前線では、前線のすぐ付近から後方（寒気側）にだけせまい雨域があり、前方の暖気の領域には雨域はなかった。For the warm front, a wide rain area lay ahead of the front (on the side it moves toward, the cold-air side). For the cold front, a narrow rain area lay only along the front and behind it (on the cold-air side); there was no rain in the warm air area ahead of it.
4. 中心気圧はどのように変化したか。How did the central pressure change?→ 0%で1002 hPaから下がり続け、75%ごろに最も低い約972 hPaになった（傾向は「↓ 下降中（発達）」）。第4段階に入ると上昇に転じ、95%では約983 hPa（「↑ 上昇中（衰弱）」）になった。気圧が低いときほど等圧線の間隔がせまくなっていた。It fell from 1002 hPa at 0% and reached its lowest, about 972 hPa, around 75% (Trend: "↓ Falling (strengthening)"). In Stage 4 it began to rise, reaching about 983 hPa at 95% ("↑ Rising (weakening)"). The lower the pressure, the closer together the isobars were.

4考えようThink further

1. 閉塞前線ができたあと、低気圧が衰えていくのはなぜだと考えられるか。Why does the low weaken after the occluded front forms?→ 低気圧は、暖気が寒気の上へ上昇することで発達する。閉塞すると地上の暖気は寒気にはさまれて上空へ押し上げられ、地上の暖域がなくなる。暖気の上昇という発達のもとが失われるので、低気圧は衰えて中心気圧が上がっていく。A low strengthens as warm air rises over cold air. When it occludes, the warm air at the ground is squeezed between cold air and lifted aloft, so the warm sector at the surface disappears. With that source of rising warm air gone, the low weakens and its central pressure rises.
2. ある地点を温暖前線が通過してから寒冷前線が通過するまでの時間は、低気圧の一生の初めと、閉塞に近いときとでどうちがうだろうか。Compare the time between the passage of the warm front and the passage of the cold front at one place early in the low's life and close to occlusion.→ 初めは暖域が広いので、温暖前線が通ってから寒冷前線が来るまでに時間があり、その間は気温が高く比較的おだやかな天気が続く。閉塞に近づくと暖域がせまくなるので、2つの前線が続けて通り、暖かい時間は短くなる。閉塞したあとは、暖気が地上に来ないまま閉塞前線が通過する。Early on the warm sector is wide, so there is a long gap between the warm front and the cold front, during which it is warmer and the weather is relatively calm. Near occlusion the warm sector is narrow, so the two fronts pass in quick succession and the warm period is short. After occlusion, the occluded front passes without warm air ever reaching the ground.

よくある誤解Common misconceptions

• 「閉塞前線は寒冷前線と温暖前線がぶつかって消えたもの」と考えがちだが、暖気はなくなるのではなく、寒気にはさまれて上空へ押し上げられている。Students often think the occluded front means the cold and warm fronts collided and the warm air vanished. In fact the warm air is not destroyed; it is squeezed between cold air masses and lifted aloft.
• 「低気圧の風は中心に向かってまっすぐ吹きこむ」あるいは「時計回りに回る」と考えがちだが、北半球では反時計回りにうずを巻きながら中心へ吹きこむ。Students often think the wind blows straight into a low, or circles it clockwise. In the Northern Hemisphere it spirals in toward the center counterclockwise.

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