台風の仕組みやメカニズム、子供に説明するには？コリオリの力とは？

目安時間約 7分

2017年06月21日

季節がくると、学校を休校にしたりして色々お騒がせしてくれる台風。
　
そういえば、台風ってどういう仕組みでできているんだろう？
ふと子供にたずねられたとき、答えられますか？

自然に対する興味を持ってもらうにはいいチャンス！
難しい言葉を使わずに、腑に落ちるような表現をしたいものです。
　　

１章　台風ができる仕組み！子供にも分かりやすく

台風は、おおざっぱに言うと
蒸発した海水が地球の自転の力によって渦巻いている状態です。　
　
台風ができる流れを紹介していきたいのですが、
分かりやすく理解するために持っておきたい前提知識を見ていきます。
　　
■蒸発
人が消えること…ではなく、水が気化すること！
物質の三体については、難しいことではないので、小学校前のお子様でも理解できるのではないでしょうか？

水を例にとればわかりやすいですね。
　
・物質の三体
物体には3つの状態がある！

個体…氷
液体…水
気体…水蒸気
　
この三体のうち、気体の状態についての理解があるとスムーズでしょう。
つまり、水が気体になるということと、雲というものが、小さな小さな水の粒子でできていること。だから雨が降る。という流れですね。
　
気化については、実験として見せてあげるとさらにわかりやすいでしょう。
・お湯を沸かす
・暖かい液体をラップをかけておくとラップに水滴がたくさんつく、
など・・・・
　　　
この原理が理解できていれば、台風の仕組みも簡単に理解できるでしょう。
渦巻く理由は小学校レベルだとちょっと難しいかもしれないので、あえて説明をすることはしないでいいと思います。
本人が疑問に思って聞いてきたら、教えてあげてください！コリオリについては補足として第3章でふれたいと思います。
　　
■台風の生まれるところ
台風が生まれるところは、赤道付近のとても暑い地域。
気温が高いため海水が蒸発して蒸気が発生しやすく、また赤道は渦巻く力(コリオリ力）が最も強いところです。
　　
■台風のエネルギー源
台風のエネルギー源となるのは、海から蒸発する莫大な水蒸気。
そのため、同じ熱帯でも大陸ではなく海から台風は生まれるのです。
　　　

２章　台風のできる流れ！世界の地域ごとの呼び方

　
原理を理解したので、実際に台風ができる流れを見ていきましょう。

■台風のできる流れ

・海水が蒸発する

・蒸発した蒸気が上に昇り、上昇気流になる

・上昇した蒸気は上空で冷やされることで雲になる。

・上昇気流によって雲の下は空気がなくなった状態。
　そこに周りから空気が流れ込む。
　無くなったというより上昇気流に引き込まれるイメージの方が分かりやすいかもしれませんね。

・吹き込んだ空気も上に巻き上げられ、上昇気流がさらに激しくなる。周りからもどんどん空気が流れ込む。

・以上を繰り返し、どんどん雲も風も強くなる。

・遠心力で雲が外側に寄せられ、台風の目ができる。

■世界の場所によって変わる呼び名
日本では台風と呼ばれている大型の熱帯低気圧も、世界の場所によって呼び方は様々です。

ちなみに台風の定義は、「最大風速の10分間平均が17m/s以上のもの」とされています。
呼び名が似ていますが、1分間平均の最大風速が33m/sを超えるとタイフーンです。

【世界の台風】
インド洋、太平洋…サイクロン
太平洋(北半球、東経180度より以東)、大西洋…ハリケーン
　
簡単に言うと、南半球とインド洋はサイクロンで、北アメリカ大陸に来るのがハリケーンですね。
　

３章　回転方向を決めるコリオリの力とは…

さて、台風がなぜ反時計回り(左回り)なのか、ですが、
それは地球が自転しているため起こることです。

地球は球体ですよね。
地球を赤道の向きに輪切りにするとわかりますが、場所によって円の半径が違います。
そのため、地球上の場所によって自転の速度が変わり、コリオリの力と呼ばれる見せかけの力が生じます。

分かりやすいように、速度が異なる物体間の例で考えます。

例えば、AさんとBさんが移動しながらキャッチボールした場合。　　
　
速度が異なる者同士がキャッチボールしようとすると、ボールが逸れてしまってうまくボールを渡せませんよね。
そのとき、働いて見える見せかけの力がコリオリの力なのです。
　　
１。速度A＝Bのとき
問題なくAさんの投げたボールはBさんがキャッチできるでしょう。
　
２．速度A＞Bのとき
AさんからBさんにボールを投げると、Bさんが遅いためAさんの投げたボールはBさんの進行方向の先に届きます。
つまりA=B(等速)だった時と比べ、Aさんから見て左側にずれていますよね。。
(だからBさんに届くように投げるためには右向きに力を与えないといけないことは感覚的にもわかると思います)
BさんからAさんにボールを投げると、Aさんの方が早く移動しているためAさんの後ろ側に届きます。
つまり、AさんにとってもBさんにとっても、ボールが左にそれるように力を受けているように見えるのです。

簡単な絵で申し訳ないです^^；
　
３．速度A＜Bのとき
今度はBさんの方が早いときを考えます。
AさんがBさんにボールを投げると、Bさんの後ろにつくので、右側に力を受けていることになりますね。
BさんがAさんにボールを投げると、Aさんの先についてしまうので、やはり右側の見せかけの力が働いていることになります。
　　　　　
これと同様のことが、地球上でも起こっているのです。
２の場合が南半球、３の場合が北半球です。
　
赤道から北上する台風は、自転速度としては赤道＜赤道以北になるため、右にそれる力を受けることになります。
右にそれる力を受ける結果、台風は左回りになるというわけです。
　　