サイクロンとは？定義・種類（台風・ハリケーン・温帯低気圧）と形成・構造

サイクロンの定義から台風・ハリケーン・温帯低気圧の違い、形成過程・構造、影響まで図解で丁寧に解説。

気象学では、サイクロンとは、風が内側に渦巻いている低気圧のことを指す。サイクロンは南半球では時計回りに、北半球では反時計回りに回転する。サイクロンは、熱帯低気圧、余分な熱帯低気圧、竜巻などの低気圧システムの種類の様々な一般的な用語です。

低気圧系の中で最も大きいのは温帯低気圧と寒芯低気圧で、気象学的には水平方向の長さが1000km以上のシノプシススケールにある。温帯低気圧とは、メソスケールの中にある熱帯低気圧、メソサイクロン、極低気圧のことである。亜熱帯サイクロンは中間的な大きさである。サイクロンは、火星や海王星のような地球以外の惑星にも存在しています。例えば、木星の大赤斑や海王星の大黒斑など。

サイクロンは、ハリケーンや台風とも呼ばれています。彼らは目、アイウォール、レインバンドで構成されています。

サイクロンの形成と激化のプロセスは、サイクロジェネシスと呼ばれている。温帯低気圧の形成は、バロクリン帯と呼ばれる中緯度の温度差が大きい地域で波として発生する。これらの帯は、サイクロンの循環が閉じて激しくなると収縮して気象前線を形成する。サイクロンのライフサイクルの後半では、サイクロンはオクルードフロントと呼ばれるものを形成する。サイクロンの軌道は、2日から6日のライフサイクルの間、極域または亜熱帯ジェット気流の流れを操ることによって導かれる。

サイクロンの種類（概略）

• 熱帯低気圧（トロピカルサイクロン）：主に熱帯・亜熱帯の海域で発生し、海面水温の高さと大気中の潜熱放出をエネルギー源とする。発達すると地域により「ハリケーン（大西洋・東太平洋）」「台風（西北太平洋）」「サイクロン（南太平洋・インド洋）」と呼ばれる。
• 温帯低気圧（エクストラトロピカルサイクロン）：中緯度で前線性の構造を伴って発生する低気圧で、温度差（バロクリニック）をエネルギー源とする。風の広がりと前線による強雨が特徴。
• 亜熱帯低気圧：熱帯性と温帯性の特徴を併せ持つ中間的な系。海面の影響と上空の環境が混ざることで生じる。
• メソサイクロン：積乱雲やスーパーセルの中で数キロメートル規模で発達する渦。竜巻と関連することがある。
• 極低気圧（ポーラーロー）：高緯度で発生する比較的小規模だが激しい低気圧で、寒気と海洋の熱交換などが関係する。

形成のしくみ（サイクロジェネシス）

サイクロンが生まれ、発達するためにはいくつかの基本条件がそろう必要があります。

• 暖かい海面水温（一般に熱帯低気圧では高温の海水がエネルギー源となる）
• 地球の自転によるコリオリ力（赤道付近では弱いため、ある程度離れた緯度で発生する）
• 大気中の中層（中層トロポスフィア）に十分な湿度があること
• 鉛直の風のせん断（垂直方向の風の差）が小さいこと — 強いせん断があると発達が妨げられる
• 種となる擾乱（熱帯波や前線、上空のトラフなど）が存在すること

熱帯低気圧では、暖かい海面から蒸発した水蒸気が上昇して凝結・放熱することで周囲よりも暖かい中心をつくり、上昇流と収束が強まって渦が発達していきます。温帯低気圧では大気中の温度差がエネルギー源となり、前線や上空の流れの配置が重要になります。

構造と特徴

• 目（Eye）：強い熱帯低気圧の中心にできる穏やかな領域。中心気圧が低く、周囲に比べ雲が薄いことが多い。
• アイウォール（Eyewall）：目の周りに取り巻く最も強い上昇流と暴風域。最大の風速と降水が集中する。
• レインバンド（Rainbands）：同心円状やらせん状に延びる降雨域で、豪雨や突風を伴う。
• 前線とオクルージョン（温帯低気圧）：温暖前線・寒冷前線が発達し、成熟段階でオクルード（閉塞）して衰弱へ向かうことがある。

ライフサイクルと変化

• 発生（ジェネシス）→ 成熟（強度を増す）→ 衰弱／消滅が基本的な流れ。
• 熱帯低気圧は上陸や高緯度へ移動すると海面からの供給が断たれて弱まるが、温帯系の環境に入ると温帯化（エクストラトロピカル化）して別の形で活発化することがある。
• 強い台風やハリケーンでは、アイウォール交換サイクルにより強度が一時的に変動することがある。

影響と危険性

サイクロンは次のような重大な影響をもたらします。

• 強風：建物や樹木の倒壊、飛散物による被害。
• 高潮（ストームサージ）：海面が嵩上がり沿岸浸水や堤防決壊を引き起こす。
• 大雨と洪水：河川氾濫や都市浸水、土砂災害の原因となる。
• 波と海象被害：港湾・漁業への被害、沿岸侵食など。
• 竜巻の発生：特に前線やレインバンド内で小規模な竜巻が生じることがある。

進路と予測

サイクロンの進路は主に上空の風場（ステアリング流）に導かれます。予報は数値予報モデルを用いて行われ、進路や強度予測には不確実性が伴うため、複数のモデルの比較や確率的予報が用いられます。台風やハリケーン情報では、気象庁や各国の台風センター、米国のNHCなどが定期的に警報・進路予想を出します。

地球外のサイクロン

大気渦は地球固有の現象ではなく、他の惑星にも存在します。木星の大赤斑や海王星の大黒斑のように、長期にわたり観測される巨大な渦もあります。太陽系外や火星の薄い大気でも渦が観察されており、流体力学的には共通する性質が多く見られます（参照：火星, 海王星の記述など）。

備えと注意点

• 公式の気象情報や避難情報に従うこと。特に高潮や土砂災害の危険がある地域では早めの避難を。
• 家屋の補強、非常用品（飲料水、食料、医薬品、携帯充電器など）の備蓄。
• 停電や通信断に備えた対策。車を安全な場所に移す、窓を補強するなど。

以上がサイクロンの定義、種類、形成・構造、影響および基本的な備えの概要です。詳細や最新の予報は各国の気象機関の発表を参照してください。

質問と回答

Q:サイクロンとは何ですか?

Q:サイクロンはどのように回転しているのですか?

Q:シノプティックスケールとは何ですか?

Q: 温帯低気圧とは何ですか?

Q: 地球以外の惑星にもサイクルがあるのですか?

Q:サイクロジェネシスとは何ですか?

Q:サイクルが一巡するのにかかる時間は?

文字で検索