気圧の谷

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

気圧の谷（きあつのたに、trough）とは、周辺よりも気圧の低い部分が連なっている気圧の分布状態。地形で谷というと、周辺よりも高度が低い場所のことをいう。気象学における気圧の谷もこれと全く同じような意味をもつ。気圧の谷には、上空の気圧の谷と地上の気圧の谷があるが、単に気圧の谷という場合、通常は上空における気圧の谷、すなわち高層天気図における気圧の谷を表す場合が多い。また、この上空の気圧の谷をトラフと呼ぶ。

気象学では地上における気圧の谷よりも上空における気圧の谷の方が重要なので、ここではトラフについて説明する。また、ここから述べる例は全て北半球の中緯度付近におけるものと考えてよい。気圧の谷は、地上天気図では見つけにくい場合もあるが、高層天気図で見ると即座に分かる。日本上空には偏西風というジェット気流が流れているが、この偏西風は単に直線的に流れているのではなく、南北に蛇行しながら流れている。これを偏西風波動という。この偏西風波動において、等高線が南側を向いてうねっている部分の連なりがトラフである。また、逆に北側を向いてうねっている部分をリッジ（気圧の尾根（周辺よりも気圧が高い部分））という。このように、トラフは南側にうねっている部分なので高層天気図では一目でトラフがわかる。

では、何故この南側にうねっている部分の気圧は低いのだろうか。これは全体的に見れば次のようなことである。

地球は自転しており、赤道付近では遠心力が大きく、極付近では遠心力がほとんど働かないので、赤道付近で重力が弱く、極付近では重力が強い。そのため、極付近では大気が強く引かれるため大気の総量が相対的に少なく（すなわち気圧が低い）、赤道付近では逆に大気の総量が多い（すなわち気圧が高い）のである。この関係より、地球では極付近ほど気圧が低いことがわかる。ここで偏西風は西風であるが、トラフがある場所、すなわち等高線が南側を向いてうねっているということは、北からトラフに向けて風が吹いているということである。つまり、全体的に考えると極付近から風が吹いてきているので、今述べた関係により、気圧の低い部分がトラフにあつまっているのである。だからトラフは気圧が低いのだ。

しかし、これは根本的な理由である、もう少しスケールを小さくして見れば次のようなことでもある。トラフの後方にリッジがある場合、リッジは気圧が高いので気圧が高い部分がトラフに向かうことになるが、途中で地上の気圧よりも上空の気圧の方が高いから気圧差が生じ、下降気流が生じることになる。よって空気は地上に収束するのでトラフに向かう途中気圧が薄くなる。結果的にこの薄い部分がトラフに吹き込むのである。また、トラフからはこの逆の現象が生じる。すなわち、気圧の低い空気がトラフから流れ、気圧差によって上昇気流が生じ、上空で空気が発散される。結果的に上空は気圧が高くなり、またリッジが生まれるのである。この関係から、トラフの西側（この例の場合、後方）には高気圧、トラフの東側（この例の場合、前方）には低気圧が起こるということも分かる。

つまり、高層天気図でトラフやリッジを見つけることにより、天気の予測できるのである。

なお、トラフは周辺よりも気圧が低いが、低気圧といわない。これは、トラフは低気圧の定義に反しているからである。低気圧は、周辺よりも気圧が低く、さらに等圧線（高層天気図では等高線）が閉じた部分というのが定義である。これに対して、トラフは、等高線の蛇行によって生まれるので等高線は閉じてはない。ただし、気圧が低いことから低圧部という場合はある。