✨ ベストアンサー ✨
範囲が結構広いけどやってみます・・・
なので少しお待ちください・・・
(できれば天気のどこが苦手か教えてくれると助かります)
海風と陸風
これは熱の伝わりやすさが関係します。
海は温まりづらく冷めづらい一方、陸は温めやすく冷めやすいとありますが
海は液体、陸は固体と考えると理解しやすいでしょう。
(熱の伝わりさ:固体>液体>気体)
(ここから説明が難しくなります。わからなかったら聞いてくださいね)
空気は温まると膨張します。このようになる理由は
実はボイル・シャルルの法則(高校の化学で習う)で
P：圧力
V：体積
T：温度
A：定数
とおくと
A=PV/T
であることがわかっています。
さらに、気体の状態方程式(気になったら調べてみるとよい。)などを使って
p：密度
R：気体定数(定数なので気にする必要はありません)
M：分子量(空気の分子量は一定とみなすことができます)
とおくと
p=PM/RT
B：定数
C：定数
とおくと
p=B/T(地球上の圧力を一定とみなす)
p=PC(地球上の温度を一定とみなす)
したがって密度は圧力に比例し、温度に反比例することが分かりました。
温度に反比例するということは温度が高くなれば圧力が小さくなります。
しかし、A=PV/TよりVが大きくならなければこの等式は成り立ちません。
したがって空気が暖められると膨張し、密度が小さくなるのです。
密度が小さいと空気は上に行きます。上昇気流が発生しているのです。(水と氷を見ればわかりますが氷が水の上に浮かんでいます。これは氷の密度が水より小さいからです。)
逆に空気が冷えると収縮し、密度が大きくなります。密度が大きくなって空気が下に行きます。下降気流が発生しているのです。
また、空気は気圧が高いところから低いところに行きます。
上昇気流が発生している場所は密度が小さく、気圧も低いです。
一方、下降気流が発生している場所は密度が大きく、気圧も高いです。
以上より、昼は海から陸にかけて風が吹き(海風)、夜は陸から海にかけて風が吹く(陸風)ことがわかりました。
すみません忙しくなるため解説は少し遅くなります。
(といってもこの2つがわかればそこそこいけそうだと思います)
湿度
湿度は空気中にある水蒸気量がその温度の飽和水蒸気量のどれだけの割合かを表している、といえばわかりやすいでしょう。
湿度 = 空気中の水蒸気量 × 100/飽和水蒸気量
この ×100 がないと
整数がなくなってしまいます。(よく見る天気予報では整数で書かれています)
湿度の値の範囲は0～100です。もし違う場合計算ミスか読み取りミスをした可能性があります。
これが分かれば、海の中の湿度は非常に低く、霧や雲の中は湿度100%であることに納得するはずです。
以上で天気の範囲を終えたいと思います。
・・・これら以外でほかにわからないところはあるかな?
高気圧と低気圧
高気圧は中心部に時計回りに下降気流があるため水蒸気が飽和しにくく、晴れやすい。
低気圧は中心部に反時計回りに上昇気流があるため水蒸気が飽和しやすいため、雲が発生する。(天気が悪いとは限らない。)
これは登山するとわかるように高度が高ければ高いほど気温が低いのが理由です。
気温が低ければ低いほど飽和水蒸気量が少なくなります。
つまりもともと地上では水蒸気だったのが高度が上がるにつれて飽和し、雲になります。
(さらに言うと高度が高ければ高いほど気温が低いのは太陽はまず地表を温めた後(実は熱が伝わるのは固体が一番速く、次に液体、気体の順番です)、その温められた地表から熱が放射されます。つまり一番速く温まる地表から遠ければ遠いほど気温が低いのです。もっと詳しく言うとこんがらがってしまうのでここまで理解していれば大丈夫です)