コリオリ力と地衡風
地球が自転しているため、大気や海水が動くとき見かけの力が働きます。このコリオリ力が地球規模の大気循環の基礎を形作ります。
基本知識
コリオリ力（転向力）は自転する地球上で運動する物体に働く見かけの力です。北半球では運動方向の右向き、南半球では左向きに偏向します。コリオリ力の大きさは緯度と速度に比例し、赤道では0・極で最大です。
気圧傾度力は気圧の高い方から低い方へ向かう力です。北半球上空で気圧傾度力とコリオリ力が釣り合うと、風は等圧線に平行に吹きます。これを地衡風といいます。地衡風は低圧中心の周り・北半球では反時計回り（低気圧性循環）に吹きます。
地表付近では摩擦力も加わるため、風は等圧線を横切って低圧側へ吹き込みます（傾度風・地表風）。北半球の低気圧では反時計回りに収束し、中心で上昇気流が生じます。
コリオリ力（自転する地球上での見かけの慣性力。北半球=右偏向）
気圧傾度力（高圧→低圧方向に働く力。等圧線に垂直）
地衡風（気圧傾度力とコリオリ力が釣り合う上空の風。等圧線に平行）
傾度風（気圧傾度力・コリオリ力・遠心力が釣り合う曲線流）
北半球の低気圧（反時計回りに収束。中心で上昇気流）
北半球の高気圧（時計回りに発散。中心で下降気流）
深掘り (背景・意義)
コリオリ力の数学的表現は F = 2mΩv sinφ（Ω：自転角速度、v：物体速度、φ：緯度）です。緯度45°でのコリオリ加速度はおよそ 10⁻⁴ rad/s × v のオーダーで、大規模大気流に対しては無視できない大きさになります。
地衡風近似は上空5km以上の自由大気でよく成立します。北半球では高気圧（高層では高圧）を右手に見ながら進む（ビュフォールの風向法則に類似）と覚えると便利です。
低緯度ではコリオリ力が小さいため地衡風近似が崩れ、熱帯収束帯の擾乱（台風の元になる熱帯低気圧）は赤道から5°以上離れた場所で発生します。コリオリ力ゼロの赤道ではサイクロン性渦は形成されません。
- コリオリ力：北半球=右偏向 / 南半球=左偏向
- 赤道でコリオリ力=0、極で最大
- 地衡風=気圧傾度力+コリオリ力の釣り合い→等圧線平行
- 北半球の低気圧：反時計回り収束→上昇気流→雲・雨
- 北半球の高気圧：時計回り発散→下降気流→晴天
- 地表では摩擦力が加わり風が等圧線を横切る
- 台風は赤道から5°以上離れた場所で発生
注意点 (混同しやすい)
① コリオリ力は実在しない（見かけの力）が、地球上の観測者には必ず感じられる。② 北半球低気圧=反時計回り（南半球は時計回り）を逆にしない。③ 地衡風は上空の話で、地表では摩擦を無視できない。④ コリオリ力は速度に比例するので速い風ほど偏向が大きい。
練習
- コリオリ力が最大になる緯度はどこか。
- 地衡風はどの二つの力が釣り合って生じるか。
- 北半球の低気圧では風はどの向きに吹くか。