フェーン現象とは何か？原理や計算方法をわかりやすく解説！

今回は、「フェーン現象」について詳しく解説していきたいと思います。

地理の勉強の中で聞いたことはあるけれど、あまり正確には知らないという人もいるのではないでしょうか。

フェーン現象とは、どのような現象なのでしょうか。

簡単にいうと、湿った空気が山を超えて、反対側に吹き下りたとき、風下側の地域で気温が上昇することです。

そんなこと言われても、訳がわからん！！

でも大丈夫です。今回は、原理から計算方法までしっかりと教えていきます。

そもそもフェーンって何もの？

フェーン現象という言葉はよく聞くかもしれまえんが、そもそもフェーンとはなんなのでしょうか。

答えは、春から夏にかけてアルプス山脈を超えて中央ヨーロッパに吹き下ろす局地風のことです。

局地風に関しては、次の記事内で覚えなければいけないポイントをまとめているので参考にしてみてください。

このように、フェーンはアルプス山脈を南側から超えてくる南風です。

フェーン現象の原理を詳しく解説！

先ほどのフェーンが吹いてくる断面を南北にぶった切ってみたのが下の図です。

このように、最初に地中海からたくさんの水蒸気を吸収した風は、湿っています。

そして、イタリアを通り抜けて、アルプス山脈に差し掛かると、標高が高くなり、700mのところでたっぷりの水蒸気が凝結して、雲になります。

アルプス山脈の南側を通るときに雨を降らし、山頂に来る頃にはほぼ水分を降らせ終わり乾燥した風になるのです。

そして、この乾いた風がアルプス山脈を降っていきます。

この暑くて乾燥した風のことをフェーンというのですね。

さて、ここからが本題です。

一般的に、標高が高い方が気温は下がるというのは皆さんも経験上わかると思います。

しかし、ここで重要なのは、湿った空気と乾いた空気で気温の下がる割合が変わってくるということです。

普通の空気は、100m上昇すると約1℃気温が下がりますが、湿度が100%の湿った空気になると約0.5℃しか気温が下がりません。

これは、こちらの記事でも説明したように、水は冷めにくく、空気は冷めやすいという理由で説明することができます。

つまり、湿った風が雨を降らせながら山の斜面を登っていく時は、あまり気温が下がらないということです。

しかし、風が頂上まで登ってきたときには、山の斜面に大量の雨を降らせてしまっているので、もう水分は持っていません。

ということは、乾いた風が山の斜面を下っていくときは、気温が上昇する割合が増えてしまいますね。

これこそが、フェーン現象です。

このように、風が山脈を超えて吹き下ろすときに、風下の地域がより高温になってしまうというのがフェーン現象の正体です。

ちなみに、風下側は高温なのに加えて乾燥しているため山火事などの災害も起こりやすくなってしまいます。

日本でも、夏は太平洋側から湿った空気が山を越えて日本海側に行くときにフェーン現象が起こり、北陸地方などに乾燥した暑い空気をもたらすことがあります。

フェーン現象の具体的な計算方法を紹介！

フェーン現象の原理を大まかに理解できたところで、具体的に計算したいときはどうしたら良いのかということをお話ししていきます。

先ほどのフェーン現象の図をもう一度見てみましょう。

斜面を登っていく風が雲を作って雨を降らしている間だけ、100m上昇しても0.5℃しか下がらず、それ以外のときは100m高さが変わると1℃気温が変わるのでしたね。

具体的にみていくと、はじめ400mで10℃だった気温が雨がふる直前の700mに達したときには

ということで3℃気温は低下して、7℃になります。

ここから頂上まではずっと雨が降っているため、2100mに達したときには、

ということで気温は7℃低下して、0℃になりました。

ここからは、空気は完全に乾燥しているため、100m降下すると気温は1℃上昇します。

そこで、400mまで降下したときの気温は、

ということで、気温は17℃上昇して、17℃になります。

このように気温を順を追って考えていくと、同じ標高400m地点でも、

風上側では10℃、風下側では17℃と大きく差が出ることがわかります。

これをさらにまとめると、山を超える前に雨を降らしているときに差が生まれるので、気温の差は次の式で求められます。

今回の場合をこの式に当てはめると、

ということで、7℃上昇することが確かめられましたね。

フェーン現象のまとめ

今回は、難しそうなフェーン現象について解説してきました。

最初は難しそうと思っていた人も、原理から考えていくと案外単純な現象だと思えたのではないでしょうか？

ということで、フェーン現象で重要な点をまとめます。

フェーン現象で大事なことは、気温の計算をすることよりも、風下側が高温乾燥するということですので、これさえ覚えておけば共通テストでは、太刀打ちできます！