停滞前線（梅雨前線）せめぎ合いシミュレーションStationary Front Tug-of-War Simulation

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

1. 梅雨の時期、雨が何日も降り続くことが多いのはなぜだろうか。前線がどう動いているかに注目して予想しよう。Why does rain often continue for many days during the rainy season? Make a prediction, focusing on how the front moves.💡 寒冷前線や温暖前線が通過するときの雨は、ふつうどのくらいの時間で止むだろうか。それと比べて考えよう。How long does rain from a passing cold front or warm front usually last? Compare with that.
2. 南の暖気の勢力が北の寒気より強くなると、前線はどちらへ動き、雨の降る地域はどうなるだろうか。If the warm air to the south becomes stronger than the cold air to the north, which way will the front move, and what will happen to the area where it rains?💡 2つの気団が押し合う「綱引き」や「押しずもう」を思いうかべてみよう。Imagine the two air masses in a tug-of-war or a pushing match.

2動かしてみようTry it

1. 最初の設定（「暖気（南側）の勢力」5、「寒気（北側）の勢力」5）のまま10秒ほど観察する。左が南・右が北であることを確かめ、前線面の傾き、暖気の粒の動き、雲と雨の位置、下の帯の「晴れ」「雨が長く続く地域」、右上の「観測点★：雨が続いて ○ 秒」の表示を見る。Keep the default settings (Warm air (south) strength 5, Cold air (north) strength 5) and watch for about 10 seconds. Confirm that left is south and right is north, then look at the tilt of the frontal surface, how the warm-air dots move, where the clouds and rain are, the "Sunny" and "Long-lasting rain" labels in the bottom strip, and the readout "Station ★: raining for … s".
2. 下の帯（地上を上から見た図）にある停滞前線の記号で、青い三角と赤い半円がそれぞれ南・北のどちらを向いているかを確かめる。In the bottom strip (the map seen from above), check which way the blue triangles and the red semicircles of the stationary-front symbol point: south or north.
3. 「暖気（南側）の勢力」を8、「寒気（北側）の勢力」を3にする。前線と雨域の動き、表示（「暖気が優勢（前線北上）」「勢力差 +5」）、観測点★の天気の変化を観察する。Set Warm air (south) strength to 8 and Cold air (north) strength to 3. Watch how the front and the rain area move, the readouts ("Warm air wins (front moves north)", "Difference +5"), and how the weather at the station ★ changes.
4. 「リセット」を押してから、「暖気（南側）の勢力」を2、「寒気（北側）の勢力」を9にして、前線の動く向きと速さを観察する。Press "Reset", then set Warm air (south) strength to 2 and Cold air (north) strength to 9, and observe the direction and speed of the front.
5. 「リセット」を押し、両方のスライダーを8と8（または2と2）にそろえて、前線が動くかどうかを確かめる。Press "Reset" and set both sliders to the same value, 8 and 8 (or 2 and 2), and check whether the front moves.

3確かめようCheck

1. 前線面はどちら向きに傾いていて、暖気はどのように動いていたか。下の帯の前線記号はどちらを向いていたか。Which way does the frontal surface slope, and how does the warm air move? Which way do the symbols on the front in the bottom strip point?→ 前線面は北側（寒気側）に向かって高くなるように傾いていて、その下に冷たく重い寒気がくさびのように入りこんでいた。南からきた暖かく湿った暖気は、この緩やかな斜面に沿ってゆっくりのし上がり、上昇しながら冷えて、前線の北側の上空に雲ができていた。下の帯の停滞前線の記号は、青い三角が南（暖気側）を、赤い半円が北（寒気側）を向いて交互に並んでいた。The frontal surface rises toward the north (the cold side), with cold, heavy air lying beneath it like a wedge. Warm, moist air from the south slowly rides up this gentle slope, cooling as it rises, so clouds form above the area north of the front. In the bottom strip, the stationary-front symbol alternates blue triangles pointing south (toward the warm side) and red semicircles pointing north (toward the cold side).
2. 勢力が5と5のとき、雨はどこに降っていたか。観測点★の天気はどうだったか。With strengths 5 and 5, where was it raining? What was the weather at the station ★?→ 雨は地上の前線より北側（寒気側）の広い範囲に降り、南側（暖気側）は晴れていた。前線はほとんど動かないので、前線の北にある観測点★では雨が止まず、「雨が続いて ○ 秒」の数字が増え続けた。Rain fell over a wide area north of the surface front (the cold side), while the south (warm side) was sunny. Because the front hardly moved, the station ★ north of the front stayed in the rain and the "raining for … s" counter kept increasing.
3. 暖気を8・寒気を3にしたとき、前線と観測点★の天気はどうなったか。With warm air 8 and cold air 3, what happened to the front and to the weather at the station ★?→ 「暖気が優勢（前線北上）」と表示され、前線は雲・雨域といっしょに北（右）へ移動した。前線が観測点★を通りすぎると、観測点は暖気側に入り「晴れ（雨は止んでいる）」になった。数秒で前線は画面の北の端まで達した。"Warm air wins (front moves north)" appeared, and the front moved north (to the right) together with its clouds and rain. Once the front passed the station ★, the station was on the warm side and showed "sunny (the rain has stopped)". Within several seconds the front reached the north edge of the screen.
4. 暖気を2・寒気を9にしたときと、両方を8と8にそろえたときは、それぞれどうなったか。What happened with warm air 2 and cold air 9, and with both set to 8?→ 2と9では「寒気が優勢（前線南下）」「勢力差 -7」となり、前線は南（左）へ、+5のときより速く移動した。8と8では勢力差が0なので「停滞中（梅雨）」となり、前線はほとんど動かなかった。前線の動きを決めるのは勢力の大きさそのものではなく、2つの勢力の差である。With 2 and 9 the display read "Cold air wins (front moves south)" and "Difference -7", and the front moved south (left), faster than at +5. With 8 and 8 the difference was 0, so it showed "Stationary (rainy season)" and the front hardly moved. What controls the front's motion is not how strong each air mass is, but the difference between them.

4考えようThink further

1. 寒冷前線の雨は短時間で止むことが多いのに、停滞前線の雨が長く続くのはなぜか。シミュレーションの様子をもとに説明しよう。Cold-front rain usually stops quickly, so why does stationary-front rain last so long? Explain using what you saw in the simulation.→ 停滞前線では暖気が緩やかな前線面に沿ってゆっくり上昇するので、北側の広い範囲に層状の雲ができる。さらに寒気と暖気の勢力がつり合って前線がほとんど動かないため、同じ地域が長い間その雲の下にあり、雨が降り続く。At a stationary front the warm air rises slowly along a gentle frontal surface, forming layered clouds over a wide area to the north. And because the two air masses are balanced, the front barely moves, so the same region stays under those clouds for a long time and the rain continues.
2. 日本の梅雨明けは、南の太平洋高気圧（暖かく湿った気団）が強まることで起こる。シミュレーションのどの操作に当たり、梅雨前線はどう動くと考えられるか。In Japan the rainy season ends when the Pacific high (a warm, moist air mass) to the south strengthens. Which operation in the simulation corresponds to this, and how would the rainy-season front move?→ 「暖気（南側）の勢力」を「寒気（北側）の勢力」より大きくする操作に当たる。前線は北へ押し上げられ、それまで雨が続いていた地域は暖気側に入って晴れる。これが梅雨明けである。It corresponds to making Warm air (south) strength larger than Cold air (north) strength. The front is pushed north, and places that had continuous rain end up on the warm side and become sunny. That is the end of the rainy season.

よくある誤解Common misconceptions

• 「停滞前線の雨は、前線の真下や暖気の側で降る」と考えがちだが、暖気が前線面をのし上がって雲ができるのは前線の北側（寒気側）の上空なので、雨は前線の北側に広く降る。Students often think stationary-front rain falls right on the front or on the warm side. Clouds form where warm air rides up the frontal surface, above the north (cold) side, so the rain falls widely north of the front.
• 「両方の気団が強ければ前線ははげしく動く」と考えがちだが、前線の動きを決めるのは2つの勢力の差で、強さが同じなら前線は止まったままになる。Students often think the front moves violently if both air masses are strong. What matters is the difference in strength; if they are equal, the front stays put.

用語（日本語 / English）Key terms (Japanese / English)