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低気圧による高潮



高潮の主な原因は、低気圧と強風をかね備えた台風ですが、低気圧のみでも高潮が発生することはあります。ここでは、低気圧によりどんなメカニズムで高潮が発生するかご紹介します。

そもそも気圧・大気圧とは

そもそも気圧・大気圧とは

「気圧」とは、気体が持つ圧力のことです。また「大気圧」とは、私たちの身近にある酸素や二酸化炭素などが含まれる、言わゆる空気(=大気)の圧力のことです。

大気は人間にとっては眼に見えないものですが、あくまで物質であるため質量があります。また、地球には大気の層があり、私たちの生活はその中で営まれています。そして、大気の層の内部にある大気には一定の圧力がかかっています。これが大気圧です。

かつて大気圧を表す単位としてmb(ミリバール)などが使われていましたが、現在は国際単位であるhPa(ヘクトパスカル)が用いられています。標準大気圧は、海面上で1,013.25ヘクトパスカルとされていますが、小数点以下を省略して「1気圧=約1,013ヘクトパスカル」とするのが一般的です。

なお、吸盤がくっつく仕組みや、ストローで飲み物が飲める仕組みも、大気圧を部分的にコントロールした結果の恩恵です。

変動する大気圧

変動する大気圧

気圧は一定ではなく、様々な要素の影響を受け変化します。代表的なものは高さによる変化で、山などの高所では気圧が低下します。例えば、富士山頂の標高は3,776mで約0.7気圧。登山時に「空気が薄い」などと感じるのは、気圧の低さが影響しています。

温度によっても気圧は変化します。温度と気圧は比例する関係にあり、気温が高い赤道直下などでは高気圧が発生しやすくなり、北極や南極などでは常に気温が低いため、低気圧が発生しやすくなります。

また一方で、海面などでは海水が蒸発し、水蒸気が発生しています。それに伴って上昇気流が発生し、海面上方にある大気の密度が下がります。これがやがて低気圧になります。

風があるのも気圧の影響

風があるのも気圧の影響

気圧が高いエリアと低いエリアがあれば、空気は圧力が低いエリアへ流れ込みます。これが風になります。つまり、風は高気圧から低気圧へと吹くものです。風は地形などの影響も受けますから一概には言えませんが、風がよく吹く場合には低気圧の中にいる可能性があると言えます。

気圧と海面高さの関係

気圧と海面高さの関係

気圧が低くなれば、海面を押さえ込んでいる力が弱まります。それによって海面は部分的に盛り上がったように上昇します。これが高潮の原因になります。

コップなどにストローを当てて吸い込むと、ストローの内部だけ液体が上昇してくるのはイメージしやすいと思います。それに近い現象が、低気圧下の海面では発生しているのです。

飢渇から求められる海面上昇量

飢渇から求められる海面上昇量

1気圧は、約1,013ヘクトパスカルです。低気圧が発生し、その気圧が950ヘクトパスカルであればその差は63ヘクトパスカル。これはそのまま海面の高さが約63cm上昇していることを表しています。

計算式では、1気圧(1,013ヘクトパスカル)-低気圧の気圧=海面上昇量となります。実際の海面は風や波の影響を受けますので一定ではありませんが、気圧と海面上昇量を知る参考になるはずです。