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空気は温められると上昇する?

 どうもこんばんはライネです。
 4月から始まったアニメも半分くらい過ぎまして、個人的には
 「進撃の巨人」「はたらく魔王さま」「翠星のガルガンティア」が、
 お気に入りです。

 
 さて、急遽予定を変更して風の話をすることになったわけですが、
 昨日も説明したように、風の正体は空気の移動なのです。
 ということは空気の性質を理解すれば、風についても理解できることになります。 


 風にかかわる空気の性質というのは、ここでも温度が大きくかかわってきます。
 おそらく一般的なこちらの世界での考え方とは異なった物だとは思いますが、
 その辺から説明していきましょう。


 まずは風船やペットボトルのような、空気が簡単にもれず、
 比較的柔らかいものをご用意ください。
 そしてその中に空気を少し入れて、空気が出ていかないようにします。

 これをしばらく太陽に当てるなどして温めると、風船は少し膨らみます。
 それは空気が膨らんだことで、風船が押し出されたからだと考えられました。

膨らむ風船


 これは私のいた世界での実験なのですが、
 扱うもののサイズや分析能力そのものがこちらの世界と比べると格段に見劣りするとはいえ、
 物理的・化学的な法則は、少なくとも目に見える範囲では、こちらの世界でも同じです。
 もちろんこの実験も、こちらの世界でも全く同じことが起こります。

 しっかりと封をしていても空気が出入りする可能性は捨てきれませんが、
 やはりこれは空気が温められて膨らんだと考えて間違いではないでしょう。
 こちらの文献などで調べても「空気は温められると膨らむ」と書かれていました。
 

 これは少し前に説明した「高い場所程気温が下がる」というのと同じ考え方でして、
 高い場所に行くほど、周りの空気の圧力が下がって、空気が自由に動けるようになるため、
 エネルギーをたくさん使ってしまい、気温が下がるという話でした。
圧力と気温

 これを逆から考えると、気温が上がれば、エネルギーがたくさん手に入るので、
 空気が活発に動けるようになるため、風船ごとまわりの空気を押し広げることができる。
 という訳なのだそうです。

 けれども、空気の数そのものはふたがしてあるので増えたわけではありません。
 ということは、ペットボトルの中の空気は少し大きくなったものの、重さは一緒なわけです。

 では、ペットボトルや風船が無い状態で同じことが起こったらどうなるでしょうか?
 暖められた空気は自由に動けるようになり、まわりの空気の圧力を押し広げることができます。

 そのぶん、その範囲の空気の数が少なくなるわけなので、周りから見て軽くなった空気は、
 ふわふわと持ちあがっていきます。

上昇気流

 このように持ちあがっていく空気のことを「上昇気流」というそうです。
 端的にまとめると、「空気は温められると上昇する」と言えるでしょう。
 もちろんこれも風の一種です。
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合言葉は「真面目な事を不真面目に!」
記事の真偽は自己責任でお願いします。

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