スキューT図を見たことがない場合、少し威圧的に見えると言うのは、非常に控えめな表現です。 しかし、少し練習すれば、スキューT図のマスターになり、さまざまな気象学的テーマについて学ぶための新しい扉を開くことができるのです。 スキューT図は、地表から10万フィートまでの大気の構造をすばやく正確に見るのに非常に便利で、長い間、正確には1947年から存在しています1.
スキューT図は、大気中を上昇するラジオゾンデで測定したパラメータをプロットするのに最もよく使われます。 温度、露点、風速（風の速度と方向）の3つの測定値のみをプロットします。 さらに、Skew-Tには等温線、等圧線、乾燥断熱線、湿潤断熱線、飽和混合比線の5本の線がある。
等圧線（A）、乾燥断熱線（B）、湿潤断熱線（C）、等圧線（D）、そして飽和混合比線。
Credit: UCAR MetEd module on reading Skew-T charts. もっと詳しく知りたいという方は、このモジュールを試してみることをお勧めします 参加するには登録が必要ですが、登録は無料です。
単に温度、露点、および風をプロットするテンプレートとして機能する以外に、Skew-T は大気の重要なレベルやパラメーターの位置と値を簡単に見つけるのに便利です。 CAPE、LCL、LFC は、Skew-T で簡単に見つけることができるほんの一例です。
Skew-T 上の各線について学ぶことから始めましょう。
Credit: UCAR Comet Program Skew-T module
等温線とは温度が一定な線のことです。 これらは右に45度傾いているため、Skew-Tグラフの名前になっている。 Tを傾けることは少し直感的でないように思えるかもしれませんが、Skew-Tを使うと、LCL（Lifting Condensation Level）、LFC（Level of Free Convection）、平衡レベル、CAPEなどの重要な大気レベルやパラメータを容易に計算することができます。 Stüveは、Skew-Tに似ていますが、温度線の傾きがありません。
Isobars
Credit: UCAR Comet Program Skew-T module
Isobars is defined as “line of constant pressure.”（等圧線とは、圧力が一定になる線のこと）。 Skew-Tチャートでは、高さではなく圧力がY軸にプロットされるので、等圧線は単にX軸に平行な線となります。 圧力は高さが高くなるほど緩やかに減少するため、スキューTチャートでは圧力は対数的にプロットされます。 このため、Skew-Tグラフは一般にSkew-T/Log-Pグラフとも呼ばれます。 もし、気圧を対数でプロットしなかったら、Skew-Tチャートは彼らがプロットした気象観測気球が移動したのと同じ高さ-およそ10万フィートの高さ-になるでしょう!
Dry Adiabats
Credit: UCAR Comet Program Skew-T module
断熱過程とは、外部のシステム（この場合は大気）と熱交換しない過程であり、乾燥断熱は大気を通して持ち上げられたときに非飽和小包がどれだけ冷却するかを示しています。 皆さんは、”同じ熱量を持ちながら、どうして小包が冷えるのだろう “と思われるでしょう。
断熱過程は、ある質量の気体に加えられる熱は、その内部エネルギーの変化と、気体が環境に及ぼす仕事に等しいという熱力学の第一法則の帰結である。 理想気体の法則を応用した巧妙な数学的操作を行うと、第一法則は温度の変化が圧力の変化と正の相関があることを示すことがわかります。 これについては、将来、チュートリアルで詳しく説明しますが、知っておくべき重要なことは、不飽和空気塊が上昇し、任意の空気塊が沈むとき、それはこれらの断熱材に平行に移動することです。
これらの断熱層は、1kmあたり約10℃の「乾燥断熱層速度」に沿って移動します。
Credit: UCAR Comet Program Skew-T module
飽和した空気が上昇すると、「飽和」つまり「湿り断熱」に従います。 空気が飽和状態になると、気体の水蒸気が凝縮して液体の水滴になり、この相変化によって大気中に “潜熱 “が放出されます。 このため、湿潤断熱層は常に乾燥断熱層よりも小さいが、上で見たように、湿潤断熱層は平行ではなく、温度と高度の両方でかなり変化する。
湿潤断熱層について覚えておくべき最も重要なことは、飽和空気区画は上昇している場合にのみ従うということである。
飽和混合比線
Credit: UCAR Comet Program Skew-T module
飽和混合比は、与えられた圧力と温度で空気区画が「飽和」と見なされるために持っていなければならない空気1kgあたりの水蒸気のグラムで、比率を表します。
さて、線がわかったところで、それを使って大気の特に重要なレベルをどのように計算するか見ていきましょう。 昇降凝結高度（LCL）、対流凝結高度（CCL）、自由対流高度（LFC）、平衡高度（EL）、さらに対流有効位置エネルギー（CAPE）、対流阻害（CIN）をどのように計算するか、学びます。
Lifting Condensation Level (LCL)
Lifting Condensation Level
Credit: UCAR MetEd COMET Program
LCLは空気塊が飽和状態になるまで上昇（断熱乾燥）する必要のある圧力レベルである。 LCLを求めるには、地表面環境温度から乾燥断熱線を、地表面露点温度から飽和混合比線をたどります。 これらの交点がLCLの位置となる。
Convective Condensation Level (CCL)
Convective Condensation Level.これは乾燥断熱層での上昇を止め、湿潤断熱層へ移行する位置で、重要である。 対流圏温度(Tc)は乾燥したアディアバットをCCLから地表に下ろすことで求められる。
密接に関連するレベルとして対流凝縮レベル(CCL)がある。 CCLは小包が “対流温度 “に加熱された場合、自由に上昇し、積乱雲を形成する圧力レベルである。 対流温度とは、空気が自由に上昇するために地表面が到達しなければならない温度であり、CCLは環境温度（地表面からの乾燥したadiabatではない…それはLCLである）と地表面露点温度からの飽和混合比線との交点である
注意: LCLとCCLは、雲底の高さを求めるのに有効である。 強制的に上昇させられる非対流雲では、LCLは良い近似値である。 一方、積雲のように対流によって形成された雲は、CCLの方が良い推定値となります。 現実には、雲底はLCLとCCLの中間にあることが多い。
砂漠の雷雨が高い雲底を持つことが多いのは、表面の露点が低く、LCLとCCLが大気中で高くなるためである。
自由対流のレベル（LFC）
Level of Free Convection。 LCLから環境温度と交わるまで湿潤断熱材を取って計算する。
LFCは空気区画が環境温度と同じ温度になるように上昇させる必要のある圧力レベルである。 LCLから環境温度と交差するまでの湿潤なadiabatを取ることによって求められる。
このアプローチがうまくいかない孤立した状況もいくつかあります。例えば、表面が前述の「対流温度」に達している場合、LFCは表面にあります。 しかし、大半の状況では、この方法は見事に機能します。
すべてのサウンディングがLFCを持つわけではありません。 大気が比較的安定しており、高度による急激な温度低下を示さないため、湿潤アディアバットが環境温度と交差することがない場合、LFCは存在しない。 また、日中にLFCがある場所でも、地表が涼しく、大気がより安定している夜間はLFCがないことが多い。
平衡レベル(EL)
Skew-T Diagramの例。 赤の斜線は温度一定、紫の点線は混合比一定、緑の実線は乾燥断熱、緑の曲線は湿潤断熱である。
Lifting Condensation Level (LCL), Level of Free Convection (LFC), Equilibrium Level (EL) がラベルされている。 CAPEは、下がLFCで上がELで囲まれ、黒い線（空気区画の経路）と赤い線（環境温度）の間の総面積です。
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平衡レベルはLFCがある場合にのみ存在し、それは区画の経路を示す湿った断熱層が環境温度を再横切るレベルとして定義されています。 ELでは、空気塊は環境と同じ温度であり、それ以上では温度が低く、密度が高くなる。 ELは、雷雨の「アンビル」を見ることで見つけることができます。これは、上昇する気塊がもはや正の浮力を持たない位置を示しているからです。 雷雨の「オーバーシュート・トップ」は平衡レベルを超えますが、これは嵐の強力な上昇気流の勢いがより高い高度に到達させるためであり、平衡レベルより上の空気が正の浮力を持つためではありません。
Convective Available Potential Energy (CAPE) and Convective Inhibition (CIN)
Sounding showing CIN and CAPE
Credit: UCAR
CAPE は環境温度とパーセルの温度が湿り断熱経過率に沿って上昇したときに境界される領域である。 定義上、CAPEの下限はLFC、上限はELとなる。 CAPEは、空気塊が環境に対してどの程度の浮力を持つかを測定するため、嵐の中の上昇気流の最大強度、およびそれに関連して嵐がどの程度激しくなるかを推定するのに使用することができる。 大きな嵐を起こしたいなら、大きなCAPEが必要なのです。 CAPEが正の浮力と対流の強さを測定するのに対して、CINは負の浮力と対流に対する抵抗力を測定する。 CIN は右側の環境温度と右側の上昇流の温度で囲まれ, LFC から環境温度と上昇流の温度が同じになるところ(ほとんど地表面)までで測定される. この領域では、小包の温度が環境温度より低いため、小包の密度が高くなり、外部からの強制がない場合、小包が沈むことになる。 CINは一般に早朝にピークに達し、日中は太陽が地表を暖めるので減少する。
CINは、朝の時間帯に対流と大気の混合を妨げることによってCAPEを途方もないレベルまで高めることができるので、実際には激しい嵐に必要な要素である。
これはオクラホマシティの典型的な悪天候のサウンドで、2013年の破壊的なムーアEF-5竜巻の3時間前に撮影されたものである。 このサウンディングでLCL、CCL、LFC、EL、CAPE、CINを見つけられるか見てみましょう！
A CLASSIC severe weather sounding, with pronounced “capping inversion” (CIN) that keeps convection from gradually occurring throughout day, allowing it to explode all at the late afternoon/evening hours when the cap breaks,…All the blows of the blows on this soundings. また、大気中には大量のCAPEと強い風のシアーが存在する。 2013年のムーアEF-5竜巻は、このサウンディングが行われた3時間後にタッチダウンした。
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読んでくれてありがとう、あなたが何かを学んだことを願っています！
Written by Charlie Phillips – charlie.weathertogether.net。 最終更新日：2017/5/17
- National Weather Service (n.d.). Skew-T Log-P Diagrams. 2017年5月10日、http://www.srh.noaa.gov/jetstream/upperair/skewt.html
- University Corporation for Atmospheric Research (n.d.)より取得。 スキュー-Tマスタリー． 2017年5月17日、http://www.meted.ucar.edu/mesoprim/skewt/
- Ladd, R. (2014, 4月 25)より取得。 悪天候時のサウンディングの基礎知識． 2017年5月17日、http://wx4cast.blogspot.com/2014/04/the-basics-of-severe-weather-sounding.html
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