気象現象には綺麗なものや怖いもの、人間にとって恵みのあるものや、逆に悪影響を与えるものなど様々です。
今回は不思議でスゴイ景色になりつつも人々に悪影響をもたらす可能性のある気象現象「逆転層」について紹介していきます。
逆転層とは？
逆転層により煙が横に流れている Photograph by JohanTheGhost
普通は地面から空に向かって徐々に気温が下がっていきますが、地面のほうが気温が低くて空に向かうにつれて気温が上がっていく層を逆転層と言います。
暖かい空気は密度が低いので空に上がっていき冷たい空気は密度が高いので地面に降りてきます。そうすると地面付近の暖かい空気が空に昇って冷やされて、また地面まで降りてきて温められてを繰り返すことで対流が生まれます。
一方で逆転層ができているときは対流が生まれないため地上付近の空気が淀んで様々な現象や影響が現れるようになります。
逆転層のつくられ方
逆転層はでき方により4種類のに分けられています。
接地逆転層
逆転層は主に秋・冬の天気のいい日の夜、風の弱い日に放射冷却によって地表付近の温度が低下することによって逆転層が発生することがあります。これを接地逆転層と言います。
寒冷前線と温暖前線
移流逆転層（前線性逆転層）
地表や海面付近の冷えた空気の上に、風で運ばれてきた温かい空気が広がることでつくられる逆転層のことです。
前線では一般的に上空の気温が高くなるので逆転層が生じています。
「前線」は地上で暖かい気団と冷たい気団の境目のことです。冷たい気団の方が重いので前線では暖かい気団の下に潜り込むような形になるので逆転層が生じます。
ちなみに、気団は広い範囲で同じような気温や湿度をもつ空気のかたまりです。
寒冷前線と温暖前線
沈降逆転層
空気は高気圧から低気圧に流れますが、その際に下降気流が発生します。
下降気流により空気が地表に近づくと断熱圧縮（圧力がかかると温度が上がる現象）により温かい層が上空2km程度の場所にできることがあります。
高気圧と低気圧
逆転層により見られる自然現象
逆転層が発生したことで見られることがある自然現象をいくつか紹介していきます。中にはめったに見られない現象もあります。
雲海
雲海は飛行機や標高の高い山から見下ろしたときに雲が海のようにあたり一面に広がる自然現象です。
放射冷却による接地逆転層によって地上付近に発生した霧や雲が上昇することが出来ず山間部や盆地などに溜まります。
山頂付近では放射冷却による冷却少ないので、霧や雲が発生せずに雲を見下ろすように見ることが出来る神秘的な現象です。
https://camerapocket.com/unkai/
蜃気楼
mirage | Atmospheric phenomenon, Haunted places, Fata morgana
逆転層か生じている時は上空に温かい空気があるため「上位蜃気楼」を見ることができます。
上位蜃気楼は実物の上側に現れる蜃気楼で、海水表面の空気が冷たくその上部が暖かい空気になると現れます。
上側に現れるので普段は水平線で隠れてみることができない大陸なども突然現れているように見えます。
上位蜃気楼は下位蜃気楼よりも珍しいのでニュースなどで取り上げられることが多いのも特徴です。
ヨーロッパでは「ファタ・モルガーナ」とも呼ばれています。
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雨氷
雨氷は0℃以下でも凍っていない過冷却状態の雨が樹木や地面にぶつかることで凍結する現象です。雨氷は透明な氷となるので、近くで見ると不思議で素敵な景色を楽しむことができます。
雨氷は固く手で触ったくらいでは崩れず、重みがあるので枝が折れ曲がってしまうこともあります。また、雨氷により美しい景観がつくられているときには、地面も凍っているため転倒などの事故が起きやすい状況となっているので注意が必要です。
見られる条件が非常に限られているため、雨や雪、霧氷よりも珍しい自然現象です。もしも見られたらラッキーなので転倒に注意してしっかりと写真に納めるようにしましょう！
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雷雨
出典：imgur.com
逆転層による対流の抑制が何らかの理由で破られると、湿度の高い空気が対流によりかき乱されることで雨雲を発生させて、激しい雷雨になることもあります。
激しい雷雨が伴う雲には積乱雲などの雲があります。
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逆転層による悪影響
上海で発生した逆転層
逆転層が発生してしまうと地表近くの大気が対流せずトラップ（停滞）されてしまうので空気が循環されなくなってしまい様々な悪影響を及ぼすことがあります。
湿度が高くなることにより濃霧が発生することもあるため、視界不良による交通事故のリスク上昇や、排気ガスや海外では暖炉など煙突から出る煙なども地表付近で停滞してしまうことによる健康被害が発生することもあります。
さらに、温度差による音の屈折で遠くの音が大きく聞こえること現象（異常聴域）も発生します。音だけでなく電波も屈折が起きてしまうので電波の伝播に異常が見られることもあるとされています。
まとめ
逆転層は比較的頻繁に発生する自然現象ですが、逆転層の発生によってみられる自然現象は不思議で魅力的なものも多くあります。
今回紹介した自然現象はいずれもあまり見ることが出来ずに、写真に収めたくなるような魅力的なものばかりだったかと思います。悪影響を与えることもありますが、何か不思議なことが起きていると思ったらもしかしたら逆転層かもしれませんね。
逆転層とは関係ありませんが、以下の記事でいろいろな自然現象を紹介しているのでぜひ見てみて下さい！
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