山谷 さんや 風 ふう の風 ふう 系 けい (循環 じゅんかん )の模 も 式 しき 図 ず 。この図 ず はアメリカアパラチア山脈 さんみゃく の例 れい で、谷 たに 沿 ぞ いおよび谷 たに 交差 こうさ の2つの風 ふう 系 けい に加 くわ えて、山地 さんち -平野 ひらの の風 ふう 系 けい も描 えが かれている。
谷 たに に沿 そ う向 む きに上昇 じょうしょう ・下降 かこう する風 ふう と谷 たに に交差 こうさ する向 む きに上昇 じょうしょう ・下降 かこう する風 ふう
山谷 さんや 風 ふう (やまたにかぜ)とは盆地 ぼんち や谷 たに 、山 やま 沿 ぞ いの平野 へいや などに見 み られる風 ふう であり、昼 ひる は谷 たに から山 やま へ、夜 よる は山 やま から谷 たに へと風向 ふうこう が変化 へんか する。
山風 やまかぜ ・谷風 たにかぜ は狭義 きょうぎ には谷 たに 沿 ぞ いに上昇 じょうしょう ・下降 かこう する風 ふう を指 さ し、広義 こうぎ には山 やま の斜面 しゃめん を上昇 じょうしょう ・下降 かこう する風 ふう を含 ふく める。また山谷 さんや 風 ふう 循環 じゅんかん に伴 ともな う風 かぜ だけではなく、総 そう 観 かん スケール の風 かぜ が地形 ちけい の作用 さよう を受 う けて生 しょう じる谷 たに 筋 すじ に沿 そ う風 かぜ も山風 やまかぜ ・谷風 たにかぜ と呼 よ ぶことがある。
山谷 さんや 風 ふう の風 ふう 系 けい (循環 じゅんかん )は、谷 たに の向 む き(あるいは渓谷 けいこく の底 そこ の川筋 かわすじ )に沿 そ う方向 ほうこう の風 ふう 系 けい と谷 たに に交差 こうさ する向 む きの風 ふう 系 けい が合 あ わさったものである。熱 ねつ による循環 じゅんかん で、海陸 かいりく 風 ふう と類似 るいじ した部分 ぶぶん がある。
日 にち 中 ちゅう 、日射 にっしゃ により加熱 かねつ される山 やま の斜面 しゃめん に接 せっ する空気 くうき は暖 あたた められて上昇 じょうしょう する。はじめの等 とう 圧 あつ 面 めん が水平 すいへい と仮定 かてい すると、斜面 しゃめん に接 せっ する暖 あたた かい空気 くうき は同 おな じ高 たか さの谷 たに 底 そこ の上空 じょうくう よりも気圧 きあつ が低 ひく くなる。暖 あたた かい空気 くうき は圧力 あつりょく 勾配 こうばい に従 したが って、鉛直 えんちょく ではなく、谷 たに 底 そこ から斜面 しゃめん 上方 かみがた へと斜面 しゃめん に押 お し付 つ けられるような形 かたち で上昇 じょうしょう する。この機構 きこう は滑 すべり 昇 のぼり 風 ふう で、斜面 しゃめん 上昇 じょうしょう 風 ふう ともいう。
斜面 しゃめん の空気 くうき が相対 そうたい 的 てき に暖 あたた まりやすい原理 げんり として、水平 すいへい 方向 ほうこう の断 だん 面積 めんせき あたりの日射 にっしゃ 量 りょう に対 たい する加熱 かねつ される空気 くうき の容積 ようせき の比率 ひりつ の違 ちが い、つまり斜面 しゃめん のほうが日射 にっしゃ に対 たい する空気 くうき の容積 ようせき が小 ちい さいことも挙 あ げられる。
斜面 しゃめん に沿 そ い上昇 じょうしょう した暖気 だんき は山 やま の頂上 ちょうじょう を超 こ えると鉛直 えんちょく に上昇 じょうしょう し、よく山 やま の反対 はんたい 側 がわ の上昇 じょうしょう 気流 きりゅう と合流 ごうりゅう する。また、斜面 しゃめん での上昇 じょうしょう に対 たい して上空 じょうくう では弱 よわ い逆 ぎゃく 向 む きの風 ふう (反 はん 流 りゅう )が生 しょう じる。
斜面 しゃめん での上昇 じょうしょう および反 はん 流 りゅう が谷 たに 底 そこ で下降 かこう して加 か 温 あつし する効果 こうか によって谷 たに 底 そこ の地表 ちひょう でも気圧 きあつ が下 さ がり、谷 たに の低 ひく い方 ほう から高 たか い方 ほう へと生 しょう じた圧力 あつりょく 勾配 こうばい に従 したが い谷 たに に沿 そ って昇 のぼ る風 ふう (狭義 きょうぎ の谷風 たにかぜ )が吹 ふ く。また、こちらも上空 じょうくう では弱 よわ い反 たん 流 りゅう が生 しょう じる。
夜間 やかん 、日 にち 中 ちゅう とは逆 ぎゃく に山 やま の斜面 しゃめん に接 せっ する空気 くうき は冷 ひ やされて、同 おな じ高 たか さの谷 たに 底 そこ の上空 じょうくう よりも気圧 きあつ が高 たか くなり、斜面 しゃめん に沿 そ って冷気 れいき が下降 かこう する。谷 たに 底 そこ に冷 つめ たい空気 くうき が収束 しゅうそく して気圧 きあつ が高 たか まり、谷 たに 底 そこ から上空 じょうくう への上昇 じょうしょう が生 しょう じ、上空 じょうくう で山頂 さんちょう に向 む かう反 たん 流 りゅう が生 しょう じるこの機構 きこう は滑降 かっこう 風 ふう で、斜面 しゃめん 下降 かこう 風 ふう ともいう。
気圧 きあつ が高 たか まった谷 たに 底 そこ の地表 ちひょう では、谷 たに の高 たか い方 ほう から低 ひく い方 ほう へと生 しょう じた圧力 あつりょく 勾配 こうばい に従 したが い谷 たに に沿 そ って降 お りる風 ふう (狭義 きょうぎ の山風 やまかぜ )が吹 ふ く。また、こちらも上空 じょうくう では弱 よわ い反 たん 流 りゅう が生 しょう じる。
斜面 しゃめん に囲 かこ まれた盆地 ぼんち 地形 ちけい では、集 あつ まった冷気 れいき が滞留 たいりゅう して冷気 れいき 湖 みずうみ という冷 つめ たい空気 くうき の塊 かたまり を形成 けいせい することがある。
斜面 しゃめん の上部 じょうぶ の滑降 かっこう 風 ふう は谷 たに 底 そこ まで届 とど かないことがよくある。成層 せいそう をなす冷気 れいき の層 そう に達 たっ して拡散 かくさん したり、より高 たか いところで乱 らん 流 りゅう になったりする。この性質 せいしつ がひとつの理由 りゆう となって、斜面 しゃめん の中腹 ちゅうふく から上部 じょうぶ にかけての一定 いってい の高度 こうど に周囲 しゅうい よりも気温 きおん が高 たか い領域 りょういき (斜面 しゃめん 温暖 おんだん 帯 たい または山腹 さんぷく 温暖 おんだん 帯 たい という)が形成 けいせい されることがある。斜面 しゃめん 温暖 おんだん 帯 たい はその下 もと より霜 しも 日数 にっすう が少 すく なく果樹 かじゅ 園 えん の適地 てきち となる。
谷風 たにかぜ ・山風 やまかぜ は高気圧 こうきあつ の圏内 けんない にあるなどして総 そう 観 かん スケール の風 かぜ が穏 おだ やかなときに現 あらわ れる一方 いっぽう 、低 てい 気圧 きあつ が近 ちか づくなどすると乱 みだ れる。典型 てんけい 的 てき には、谷風 たにかぜ は日 ひ の出 で およそ1 - 4時 じ 間 あいだ 後 ご に開始 かいし し、日没 にちぼつ 後 ご もしばらく続 つづ く。風速 ふうそく は地表 ちひょう で3 - 5メートル毎秒 まいびょう (m/s)程度 ていど 、地表 ちひょう からやや離 はな れた上空 じょうくう では5 m/sを超 こ える。山風 やまかぜ は日没 にちぼつ およそ1 - 4時 じ 間 あいだ 後 ご に開始 かいし し、風速 ふうそく は地表 ちひょう からやや離 はな れた上空 じょうくう では7 - 10 m/sを超 こ える。発達 はったつ した山谷 さんや 風 ふう 循環 じゅんかん は谷 たに の高 たか さと同 どう 程度 ていど に達 たっ する。
谷 たに が平地 ひらち に面 めん したところでは、山風 やまかぜ が平地 ひらち に出 で て何 なに キロメートル も進 すす むことがある (outflow jet, valley exit jet )。平地 ひらち に流 なが れ出 で てから風速 ふうそく が最大 さいだい となるが、谷 たに の出口 でぐち で冷気 れいき 層 そう が扇形 せんけい に広 ひろ がると同時 どうじ に厚 あつ さを減 げん じることで位置 いち エネルギー が運動 うんどう エネルギー に変換 へんかん されることが主 おも な理由 りゆう と考 かんが えられる。
斜面 しゃめん の傾斜 けいしゃ と日射 にっしゃ の角度 かくど の関係 かんけい で、山 やま の両側 りょうがわ ではたいてい谷風 たにかぜ ・山風 やまかぜ の強 つよ さが異 こと なる。谷 たに 筋 すじ の方角 ほうがく によっても谷風 たにかぜ ・山風 やまかぜ の時間 じかん の前後 ぜんご は特徴付 とくちょうづ けられる。日 ひ の出 で 直後 ちょくご や日没 にちぼつ 直前 ちょくぜん の太陽 たいよう が低 ひく い時間 じかん には、日 にち の当 とう たる側 がわ は滑 すべり 昇 のぼり 風 ふう 、日陰 ひかげ となる側 がわ は滑降 かっこう 風 ふう が吹 ふ く。谷 たに の両側 りょうがわ で日陰 ひかげ の滑降 かっこう 風 ふう と日 ひ なたの滑 すべり 昇 のぼり 風 ふう がつながることもある。
日本 にっぽん のように平野 へいや が狭 せま く山 やま が海岸 かいがん に迫 せま るような地域 ちいき では、日 にち 中 ちゅう は海風 かいふう と谷風 たにかぜ がつながったような風 ふう 況 きょう がみられる。更 さら に、例 たと えば夏 なつ は太平洋 たいへいよう 高気圧 こうきあつ による南 みなみ 寄 よ りの風 ふう と熱 ねつ 的 てき 低 てい 気圧 きあつ の影響 えいきょう があって、京浜 けいひん 工業 こうぎょう 地帯 ちたい から長野 ながの 県 けん まで大気 たいき 汚染 おせん 物質 ぶっしつ が到達 とうたつ する例 れい もある。
広 ひろ い平野 へいや がある地域 ちいき では、山谷 さんや 風 ふう の作用 さよう により日 にち 中 ちゅう は平野 へいや から山地 さんち へ、夜間 やかん は山地 さんち から平野 へいや へと風 ふう が吹 ふ く風 ふう 系 けい (mountain–plains wind systems) があることが知 し られている。
比較的 ひかくてき 乾燥 かんそう した地域 ちいき や、そうでない地域 ちいき でも乾季 かんき には、地表 ちひょう 面 めん の顕 あらわ 熱 ねつ 流 ながれ 束 たば が増 ぞう しボーエン比 ひ が大 おお きくなる特 とく に午後 ごご には、大気 たいき 境界 きょうかい 層 そう 内 うち で厚 あつ みを増 ま した混合 こんごう 層 そう が地表 ちひょう に達 たっ して谷風 たにかぜ を遮 さえぎ る。
また、山 やま から乾燥 かんそう した高温 こうおん の風 かぜ が吹 ふ き降 お ろすフェーン と山谷 さんや 風 ふう がぶつかると、フェーンの昇 のぼり 温 あつし を弱 よわ めることがある。
日本 にっぽん の中央 ちゅうおう 高地 こうち 一帯 いったい では、静穏 せいおん な夏 なつ の日 ひ の日照 ひでり の日 ひ 変化 へんか に特徴 とくちょう がみられる。比較的 ひかくてき 大 おお きな盆地 ぼんち に位置 いち する甲府 こうふ 、長野 ながの 、松本 まつもと 、上田 うえだ では10時 じ 前後 ぜんこう から15時 じ ごろまで、比較的 ひかくてき 小 ちい さい谷 たに に位置 いち するアメダスの身延 みのぶ 町 まち 中富 なかとみ 、南木曽 なぎそ 、白馬 はくば では10時 じ から12時 じ ごろまで、平野 ひらの 部 ぶ よりも日照 ひでり 時間 じかん が有意 ゆうい に長 なが く雲 くも が少 すく ない。一方 いっぽう 、山岳 さんがく に位置 いち する草津 くさつ 、日光 にっこう 、軽井沢 かるいざわ 、山中 さんちゅう は朝 あさ を除 のぞ き日照 ひでり 時間 じかん が短 みじか く、夕方 ゆうがた は特 とく に短 みじか くなる。これらは、山谷 さんや 風 ふう が雲 くも を作 つく る水蒸気 すいじょうき を谷 たに から山 やま へ輸送 ゆそう する効果 こうか が要因 よういん と考 かんが えられている。
山岳 さんがく での活動 かつどう においては、山谷 さんや 風 ふう の変化 へんか が毎日 まいにち 規則 きそく 的 てき なときは好天 こうてん の、乱 みだ れるときは天気 てんき の悪化 あっか のひとつの目安 めやす となる。