• 小倉 義光, 1997: メソ気象の基礎理論。東京大学出版会, 215 pp. ISBN 4-13-060715-4.

1997年に出た A5判 横書き ハードカバーの本。

『一般気象学』でよく知られた著者による、気象学の専門の学習を進めるための教科書である。「メソ気象」は水平スケールが 1 km から 1000 km のあいだの現象をさす。1000 km のけたの現象をあつかう『総観気象学入門』 (2000年) も、対象はちがうが同じような態度で書かれた本だ。

本書はおおきく二つにわかれ、第1部は「水蒸気が本質的な役割を演じない〈乾いた〉」メソ気象、第2部は降水を伴うメソ気象をあつかっている。第1部の〈乾いた〉の意味は「水蒸気が本質的な役割を演じない」ことであって、水蒸気があっても、雲や降水を付随的にともなっていてもよい。区分の理屈はちがっているが、浅井『ローカル気象学』 [読書メモ] の 前半 (第2-3章) と 後半 (第5-7章) の話題にそれぞれだいたい対応している。

第1部では、理論の入門書らしく、数式を変形しながら議論をすすめているところがおおい。第2部の話題では、数式をたてることはできるが簡単にはとけないので、観測と数値実験の結果にもとづいて議論をすすめている。

うちわけは、下 (おりかえしのあと) につける目次を見てほしい。

【わたしは新刊で買ったのだが、これまで読んでおらず、2023年度になって読みはじめたところ、はじめて知ることもあり、見慣れてはいるが深く理解していなかったこともある。わたしは、助手だったころは、大規模の気象 (および陸面過程) を専門と考えていて、メソスケールについては近くに専門家がいたからおしえるたちばにまわらなかった。助教授のころは地理情報学や水文学をおしえるたちばで、気象の勉強はあとまわしになっていた。2021年から気象の教授になり、同僚はいずれも大規模の気象をやってきた人なのだが学生にはメソスケール現象に関心がある人が多いので、おしえるために勉強する必要がでてきた。】

はじめのほうの 1.4節「圧縮性流体・非弾性流体・ブジネスク流体」は、小倉先生ならではといえるところでもあるが、この書きかたでは初歩の人にはわかりにくいかもしれない。
流体は一般には密度がかわりうる (圧縮性がある)。密度一定 (非圧縮) を仮定すると方程式系 (運動方程式、質量保存、エネルギー保存をあわせたもの) が簡単になる。しかし対流現象をあつかうには密度のちがいによる重力のちがいを考慮する必要がある。厳密な非圧縮ではないが、密度の不均一は浮力のところでだけきいてくるというブシネスク (Boussinesq、本書では「ブジネスク」と書かれている) 近似がある。そのもとでは内部重力波は生じるが音波は生じない。
大気のばあい、気圧とともに密度がかわることは考慮しなければならないが、ブシネスク近似と似た考えかたの近似ができることを、Ogura and Phillips (1962) がしめし、「非弾性近似」と呼んだ。音波は弾性による波動であり、ここでの「非弾性」は「音波をふくまない」とだいたい同じである。
【わたしはこのことを学生のとき 小倉 (1966) の解説 (の、先輩がつくって研究室にあったコピー) で学んだ。1978年の『気象力学通論』にも出てくるが、わたしには1966年の解説のほうがわかりやすかった。】

文献

• 小倉 義光, 1966: 最近の気象力学 (1)。気象研究ノート 89号, 1-61.
• 小倉 義光, 1978: 気象力学通論。東京大学出版会。
• 小倉 義光, 1984 (初版), 1999 (第2版), 2016 (第2版 補訂版): 一般気象学。東京大学出版会。[読書メモ]
• 小倉 義光, 2000: 総観気象学入門。東京大学出版会。
• Y. Ogura and N. A. Phillips, 1962: Scale analysis of deep and shallow convection in the atmosphere. Journal of the Atmospheric Sciences, 19: 173-179.

折りかえしのあとに目次をつける。

===== 目次 =====
まえがき
目次
第1章 メソ気象というもの
– 1.1 いろいろな現象のスケール
– 1.2 メソ擾乱の分類
– 1.3 多重スケールの階層構造とスケール間の相互作用
– 1.4 圧縮性流体・非弾性流体・ブジネスク流体
== 第1部 乾いたメソ気象 ==
第2章 内部重力波の理論
– 2.1 パーセル法とブラント・バイサラ振動数
– 2.2 内部重力波の基礎知識
– – 波束のエネルギーの伝播
– 2.3 逆転層と内部重力波の伝播
– 2.4 孤立波
第3章 山岳波の理論
– 3.1 線形理論の基礎方程式と境界条件
– 3.2 伝播する波と減衰する波
– – 山岳によるトルク
– 3.3 孤立した山岳による山岳波
– 3.4 風下山岳波
– 3.5 有限振幅の山岳波とおろし風
第4章 シア不安定の理論
– 4.1 直交型のシア不安定波
– 4.2 ケルビン・ヘルムホルツ波の線形理論
– 4.3 有限振幅の K-H 波とエネルギー変換
– – エネルギー方程式
– 4.4 平行型 — 境界層内の水平ロール渦
第5章 対称不安定の理論
– 5.1 乾燥大気中の対称不安定
– 5.2 湿潤大気中の条件付対称不安定
第6章 安定成層の流体中の対流
– 6.1 水平対流と鉛直対流
– 6.2 ヒートアイランド現象
– – (a) 線形理論
– – (b) 非線形理論
– 6.3 海陸風
– – (a) 渦度方程式による説明
– – (b) 海陸風のスケールアナリシス
– – (c) 非線形の海陸風
第7章 重力流
– 7.1 重力流の一般的性質
– 7.2 重力流に似た大気中の流れ
== 第2部 降水を伴うメソ気象 ==
第8章 積雲対流の降水過程と力学
– 8.1 雲の微物理過程
– – (a) 暖かい雲 (warm cloud)
– – (b) 冷たい雲 (cold cloud)
– 8.2 雲のモデル
– 8.3 積雲対流内の鉛直速度を決める因子
– – (a) 浮力
– – (b) 水の荷重 (water loading)
– – (c) 鉛直気圧傾度力
– – (d) エントレインメント
– 8.4 孤立した積雲の一生
– 8.5 積雲対流発達の条件
– – (a) 湿潤大気の熱力学
– – (b) 条件付不安定大気中の積乱雲の発達
– – (c) 対流不安定
– 8.6 大気の静的安定度の指数
– 8.7 降水セルの自己増殖の 3形態
第9章 雷雨の構造と力学
– 9.1 単一セルの雷雨と発雷
– 9.2 マルチセルの雷雨
– 9.3 スーパーセル型雷雨の実態
– 9.4 ヘルムホルツの渦定理
– 9.5 スーパーセルの回転メカニズム
第10章 メソ対流系
– 10.1 熱帯海域のメソ対流系
– 10.2 中緯度帯のスコールラインの実態
– 10.3 スコールラインの力学
– 10.4 線状対流系の組織化と環境
– 10.5 亜熱帯のスコールライン
– 10.6 メソ対流複合体
– 10.7 種蒔き過程
– 10.8 メソ対流系が環境を変える
– – 雲モデルによる Q₁ と Q₂ の評価
付録 A. 非弾性近似とブジネスク近似の導き方
付録 B. 不連続な境界面における K-H 波の線形理論
付録 C. K-H 不安定の必要条件
付録 D. 重力流の理論的考察
参考・引用文献
索引
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