風

暖かく過ごしやすい日々が続いておりますね。私はおうち大好き人間なんで休日はまったく家から出ない生活を長らく続けていたんですが、ちょっとした事情により昨年から外に出る機会が増え、今ではほとんど家にいないなんてこともあります。人間変われば変わるもんですね。まあでも外出中に「早く帰りたいなぁ」と思うこともしばしばなので根っこの部分は変わってないんでしょうけど。このところ週末に天気が崩れてしまうことが続いているのですが、そんな時でも残念な気持ちが半分ほどで済んでしまうので悪いことばかりではありませんね。

さて、屋外に出ると肌で風を感じられて心地よいですね。屋内でも扇風機やらで風を感じることができちゃいますが、ひとまずそういうのはおいておくことにしましょう。先日夕方、ずっと続いていた曇り空に少し晴れ間が戻ってきたおり、ちょいとワケありで川沿いの公園へ出向きました。過ごしやすい気温に穏やかな風、適度な風は虫除けにもなるのでありがたいですね。そこで風ってそもそもなんなのよ？って疑問に思うかどうかでえらく人生が変わったりすることはないのですが、まあ普通に説明するとすれば「空気の流れ」ですかね。

扇風機などで人工的に空気の流れを作って風を吹かせることができるのはご存じのとおりですが、屋外で吹いてくる自然の風はいったいどこからやってくるんでしょうか。理科の授業をまじめに受けていた方には即答できてしまうようなことですが、実際はやってくるというよりそこらじゅうで頻繁に起きている自然現象なんですよね。空気は温まると軽くなり冷えると重くなります。地面付近で温められた空気は軽くなり上へ、上空で冷やされた空気は重くなり下へ、そんなふうに移動する空気が要因となって起こる現象が風なのです。

ではなぜ空気は温かいと軽くなり冷たいと重くなるのでしょうか。理科の授業を・・・以下略、まず温かいや冷たいっていうのは温度のことですね。じゃあ温度とは？ってことになるんですが、分子(原子)の平均的な運動エネルギーを表す指標が温度なんですね。太陽だろうが地球だろうが空気だろうが水だろうが人間だろうがなんであろうと物質というのは分子(原子)で構成されているんですよ。で、温度というのはその分子(原子)がどれだけ運動しているかということを表しているんです。

温度が高いほど分子(原子)の運動が活発であるということでして理論上は上限がないのですが、温度輻射がプランク長より短くなるともうワケわからん状態になるそうです。温度輻射とは温度を持つ物体から電磁波が放射される現象のことで高温であるほど波長が短くなります。この温度輻射の波長が現在の物理学で考えられる最小単位の長さ「プランク長」を下回る温度はもう温度と呼べるものではないらしく未知の領域なのだそうです。逆に温度が低い状態というのは分子(原子)の運動が鈍いということで、どんどん鈍くなって運動エネルギーが最も低くなった状態が絶対零度(-273.15℃)ということになり、これが温度の理論上の下限となります。

で、分子(原子)の運動ってなんなの？これは分子(原子)の振動なんですね。物質の温度が高くなればなるほど分子(原子)が激しく振動するんです。激しく振動するというのは振動数が多いということなんですが、同時に振幅も大きくなる傾向があります。これらにより激しく振動すればするほど分子(原子)間の距離が増加します。ということは体積当たりの密度は小さくなるということで、温度が高い物質は温度が低い同一体積の物質より密度が小さいので軽くなるということになるんですね。

そんなこんなで空気は上にいったり下にいったりするんですが、例えばある場所にあった空気が温められて上に移動したとすると、そのある場所には空気がなくなってしまうの？真空？まあ空気は流体なのですぐに近隣の別の空気が流れ込んできて真空にはならないのですが周囲より空気の圧力が下がった状態にはなります。これが低気圧です。上空で冷やされた空気が下に移動するときは地面付近にもともとあった空気を上から押すような形になるので周囲より空気の圧力が上がった状態になります。これが高気圧です。地面に押し付けられた空気は逃げ場を探します。そして圧力の低い方へと空気が移動するのです。これが風です。空気の温度差による垂直方向の上昇気流や下降気流にて生じる気圧差によって空気が水平方向に移動する現象が風ということになりますね。

低気圧は地面付近で温められた湿気を多く含んだ空気が上昇し雲が発生しやすいので「曇り」や「雨」になることが多く、高気圧は上空から空気が下降するので雲ができにくく「晴れ」になることが多くなるのだそうです。そんなことから高気圧はポカポカいい天気、低気圧はどんより悪い天気というイメージを持っている方も多数いらっしゃるのではないでしょうか。そんなイメージを持ちつつ天気予報でカラーの天気図を見てしまうと「あれ？」ってなることもあろうかと思います。一般的に高気圧は青マーク、低気圧は赤マークなんですよね。「ポカポカいい天気だから高気圧は赤の方がよくね？」「天気が崩れて肌寒いから低気圧は青の方が合うんじゃね？」なんて思ったことはありませんか？自動販売機の「あったか～い」「つめた～い」に代表されるカラーイメージが体に染み付いているとそのような思考に陥ってしまうのかもしれません。

「高気圧は晴れるから空の色の青」「低気圧は悪天候による災害の注意喚起で目立つ赤」など諸説あるようですが、どうやら1950年頃に2色の色鉛筆を用いて作成されていたアメリカ空軍仕様の天気図から取り入れたみたいですね。しかしなぜそのような色割り当てになったかは不明とのこと。もうこれは自分自身で納得のできる答えを導き出すほかあるまい・・・というわけで天気のイメージではなく空気の温度のイメージであるとするならば合点がいきますかね。ぶっちゃけ天気図にこのような色使いをしている国は日本とアメリカだけらしいのであまり気にする必要もないことなのかもしれませんが。

さあ今週末も天気予報には傘マークがついておりますが、果たして屋外で風を感じることはできるのでしょうか。
まあおうち大好き人間なんで屋内で風を感じるべく自室になぜか通年設置しっぱなしの扇風機全4台をオールMAXでブン回してみるのも一興。