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フェーン現象とは?山を越えた風が暑くなる理由

ソボチエ編集部

フェーン現象とは、山を越えて吹き下りる風によって、山の反対側の気温が高くなり、空気が乾燥する現象です。風が山を下るときには、空気が周りの圧力で圧縮され、温度が上がります。

湿った風が山を上る途中で雲や雨を作ると、上るときと下るときの温度変化に差が生まれ、風下側がさらに高温になることがあります。ただし、フェーン現象は雨が降らなくても起こります。

山の風上と風下で天気が違う

山に向かって風が吹いてくる側を「風上(かざかみ)」、山を越えた反対側を「風下(かざしも)」といいます。フェーン現象では、風上側に雲や雨があっても、風下側では乾いた暖かい風が吹くことがあります。

同じ山のふもとでも、風の吹いてくる方向によって気温や湿度が違うことがあるのです。山の地形と空気の上下の動きが、大きな役割を持っています。

空気が山を上ると冷えるのはなぜ?

風が山にぶつかると、空気は斜面に沿って上へ押し上げられます。高い場所ほど周囲の気圧が低いため、上昇した空気は膨らみ、その分だけ温度が下がります。

空気が十分に冷えると、含まれている水蒸気が小さな水滴に変わって雲になります。湿った空気がさらに上昇すると、山の風上側で雨や雪が降ることもあります。

雲や雨ができると冷え方が変わる

水蒸気が水滴に変わるときには、周りの空気へ熱が放出されます。これを「凝結熱(ぎょうけつねつ)」といいます。この熱の働きで、雲ができている空気は、乾いた空気よりも上昇中に温度が下がりにくくなります。

気象庁が示す目安では、乾いた空気が上昇すると100メートルにつきおよそ1℃冷えますが、雲ができた後は100メートルにつきおよそ0.5℃の冷え方になる場合があります。実際の割合は、気温や湿り具合などで変わります。

さらに、雲の水分が雨として落ちると、空気に含まれる水分が減ります。そのため、山の反対側では乾いた空気になりやすくなります。

山を下る風が暖かくなる理由

山を越えた空気が斜面に沿って下ると、周りの気圧が高くなります。空気が押し縮められるため、温度が上昇します。乾いた空気では、100メートル下るごとにおよそ1℃暖まることが目安です。

雲や雨を作りながら山を上った場合は、上昇中の冷え方が小さく、下降中の暖まり方が大きくなります。こうして同じ高さのふもとでも、風下側の空気が風上側より暖かくなることがあるのです。

具体例で見る風の温度の変化

気象庁は、風上側の気温が25℃で、高さ2,000メートルの山を越える場合を例に説明しています。山を上る途中の高さ1,000メートルから雲ができ、雨として水分が落ちると、温度は次のように変わる計算になります。

  1. 風上側の平地:25℃
  2. 高さ1,000メートルで雲ができ始める場所:15℃
  3. 高さ2,000メートルの山頂:10℃
  4. 同じ高さの風下側の平地まで下った空気:30℃

これは、空気が上るときの冷え方と、下るときの暖まり方の違いを示す計算例です。どの山でも必ず5℃高くなるという意味ではありません。

雨が降らないフェーン現象もある

フェーン現象には、風上で雲や雨ができる「湿ったフェーン現象」のほかに、降水を伴わない「乾いたフェーン現象」もあります。

例えば、山の低い場所にある空気は山に遮られ、上空にある空気だけが山を越えて風下側へ下りてくる場合があります。この空気が下る途中で圧縮され、気温が上がります。空気の混ざり方などが関係する場合もあります。

乾いた空気がただ山を上って元の高さまで下っただけなら、上る前とほぼ同じ温度に戻ります。雨が降らないフェーン現象では、上空の空気が下りてくるなど、別の仕組みも働いています。

日本ではどんなときに起こりやすい?

日本では、山脈を越える風が強まるときにフェーン現象が起きることがあります。特に北陸地方の日本海側では、南寄りの風が山を越えて吹き下り、気温が高くなる例が知られています。

気象庁は、2007年8月にフェーン現象の影響を受けた富山市で38.5℃を観測した例を紹介しています。台風や低気圧の位置、風向きなどが関係するため、山を越える風が吹けばいつでも起こるわけではありません。

フェーン現象のときは暑さと乾燥に注意

フェーン現象が起こると、風下側では短い時間で気温が上がり、湿度が下がることがあります。暑さによる体調不良を防ぐため、水分をとり、無理な屋外活動を避けるなどの対策が大切です。

また、乾いた空気と強い風が重なると、火が燃え広がりやすくなります。気温だけでなく、乾燥や強風に関する気象情報にも注意しましょう。

まとめ

フェーン現象は、山を越えて下る空気が圧縮されて暖まり、風下側の気温が上がる現象です。雨を伴う場合は雲ができるときの熱も関係しますが、雨なしで起こる場合もあります。山の風下側が暑く乾燥する理由は、こうした空気の動きにあります。

参考資料