雪と吹雪を伴う強力な冬の嵐エリオットが東に向かう中、北米中の数百万人が極寒とここ数年で最も寒いクリスマスに直面することになる

著者マルコ・コロセック

投稿日 公開日: 2022/12/20

カテゴリー 地球の天気

今年のクリスマス休暇は思い出に残るものになるでしょう。 強力な北極寒気は、週半ばに上空の極渦葉の下でカナダから米国に突入すると予想されています。 エリオットと呼ばれる大規模な冬の嵐につながり、五大湖と米国北東部で急速に発達するだろう。厳しい寒さにより、国の東の3分の2の1億人以上が極寒の地に陥るだろう。 一方、いわゆる爆弾発生低気圧が中西部、五大湖、北東部を深い雪と激しい吹雪で覆うでしょう。

気象モデルは、今週末後半に到来する新たな冬の嵐にうまく対応しています。 強力な嵐「エリオット」は大雪と猛吹雪をもたらし、道路の凍結、視界不良、北極前線の背後で急速に広がる極寒による旅行の混乱を引き起こします。

クリスマス前には、水曜日に正式に始まる2022/23年の冬シーズンで最も寒い空気が流れ込みます。 非常に強い風が吹くと、風冷は非常に低くなります。 北では華氏マイナス60度近くになります。 毎年クリスマスの時期には1億人以上のアメリカ人が移動するため、エリオットは異常気象と戦う旅行者にとって本物の選択肢となるだろう。

水曜日の夜、大規模な冬の嵐が中西部に発達し、平原全域に大きな気圧と気温の差が生じるとの初めての予報となっている。 極地の気団がロッキー山脈を越えて移動すると、山のリー側で表面低気圧が深くなります。 急速に移動する北極前線に沿って急激な温度勾配が発生します。

極寒の冷気団が今週初めにカナダ平原全体に蓄積しており、その南側の冷蔵庫はすでに国境を越えてモンタナ州とダコタ州に迫っている。 火曜日の朝、実際の体感温度であるウィンドチルは極北の気温で華氏マイナス50度近くになりました。

週半ばにかけて、上空の極渦の葉が南に移動し、米国にとって重大な合意が始まることになる。 全体的な気象パターンはより子午線方向になり、北北西の流れが上空に確立されます。

これにより、米国の大部分でさらに寒い天候と非常に低い風冷が発生し、すでに木曜遅くまでにはるか南の湾岸中央部に、金曜朝までにフロリダにまで達するだろう。 今年のクリスマス休暇の週末は厳しい寒さとなり、少なくとも米国東部では平均気温よりもはるかに低い気温が来週まで続くと予想されている

加速する北極の爆発前線に沿って、木曜日には地表低気圧が急速に深くなるでしょう。 その結果、カンザス州、ミズーリ州、アイオワ州からイリノイ州、インディアナ州、ミシガン州に至る中西部全域で大雪が降り、最悪の状況に見舞われることになる。 強風により視界はほぼゼロとなり、道路は通行できなくなり、セントルイス、シカゴ、デトロイトは大吹雪に見舞われるだろう。

月曜夜の時点ですでに国立気象局（NWS）から気象監視や注意報を含む警報が発令されており、中西部の大部分はすでに冬季暴風雨警戒下にある。

気圧の変化は木曜日の夜にかけて爆発的な低下に達し、最も強力な中緯度低気圧でよく見られます。 これらの現象は爆弾低気圧として知られ、またはそのプロセス自体は爆弾発生と呼ばれます。 その進化については後ほど詳しく説明します。

これは、寒気が特に強くなり、全国的にはるか南に進むと予想される理由でもあります。 上空の渦葉の強烈な寒さと時を同じくして、極気団は1億人以上の人々を極寒の地に送り込み、気温は数時間以内に急速に1桁に下がると予測されている。

上のビデオ GIF アニメーション予報は、クリスマス休暇前の今週、北極前線とカナダ中部深南部から米国深部まで北極前線と厳寒の気団が印象的に広がっていることを明らかにしています。 爆発性爆弾低気圧の発達が中西部を横切って五大湖と米国北東部に通過する様子が見られます。

前述したように、冬が始まると、上空の極渦循環が非常に強力になります。 最近、核の最も寒い部分の 1 つがカナダ北極の上にあります。 この部分は南葉として知られており、今後米国に向けて北極が凍結する原因となるでしょう。

極渦の特徴は冬の間に重要な役割を果たし、北アメリカ大陸とヨーロッパ大陸に重大な寒波の発生や吹雪を伴う非常に深い上部の谷を引き起こすことがよくあります。 天気に対する影響をよりよく理解するために、いくつかの基本的な詳細を見てみましょう。

私たちが知っているように、地球の大気は地球の周りにいくつかの層があります。 私たちの地球上の気象力学のほとんどは、対流圏とその上の成層圏という最下層の 2 つの層で発生します。

対流圏層は最下層です。 すべての天気の変化はここで起こります。 対流圏層は、地球の表面 (または海面) から上空、高度 12 km まで広がっています。 対流圏の深さは 8 km から 20 km 近くまで変化します。 赤道の上で最も深くなり、両極の上ではさらに厚くなります。

この層の上には、成層圏として知られるさらに深い層があります。 成層圏の層は厚さ約 11 ～ 50 km で、非常に乾燥しています。 私たちの地球を守るために不可欠なオゾン層は、成層圏にも存在します。

つまり、私たちの一般的な気象挙動には、成層圏のあらゆる力学において重要な特徴が 1 つあります。 それは極渦 。 極渦は、非常に強い風の巨大な 3 次元の輪です。 地球の表面から約20〜50km上空に位置しています。 地球には 2 つあり、1 つは北極を囲み、もう 1 つは南極の上にあります。 どちらも地元の冬が最も強いです。

極渦は大気の下半分の大部分を覆うため、対流圏と成層圏の層は地球の気候にとって極めて重要です。 したがって、地球の対流圏から成層圏までです。 そのため、高緯度から中緯度にかけての冬の天候において重要な役割を果たしています。

渦は対流圏の上空で回転しているにもかかわらず、私たちが住んでいる大気の最下層と直接つながっています。 極渦は私たちの毎日の天気をさまざまな形で形作ります。 それは一つの大きな半球循環として機能するからです。

私たちが学んだように、極渦には一般に季節差があり、冬の間に最も強くなります。 暦が秋に変わると、地軸の傾きにより、極地では時間の経過とともに太陽光が大幅に減少します。 これにより、北極は急速に冷え始める位置に送られます。

極地は時間の経過とともに涼しくなっていますが、さらに南の大気は依然として非常に暖かいままです。 南の層は極地よりもはるかに多くの太陽光と太陽からのエネルギーを受け取ります。

極地で気温が低下すると、周囲の表面圧力も低下します。 非常によく似たプロセスが、その上の成層圏層でも発生します。 したがって、北極と赤道地域の間の温度差は増加します。 大規模な低気圧 (低気圧) 循環が極地の成層圏全体で発達しています。

上の図は、冬の間に高度約 30 km (18 マイル) に設定される極渦の典型的な例を示しています。 内部の渦コアを巡る強力なジェット気流を表現しています。 その挙動について議論するときは、通常、10 mbar レベルのチャートを参照します。

これらの詳細を学習すると、すべてをまとめて結論を得ることができます。 極渦は、北極全体を覆う非常に大きな低気圧です。 極前線は非常にダイナミックな特徴であるため、時々、そのローブが中緯度に向かって南に向きを変えることがあります。 それは渦自体の強さに大きく依存します。

北米全土の気象状況の進展により、上空の極渦ローブの前縁の下に、はっきりとした双極子天気パターンが形成されるでしょう。 これは、太平洋北部と北アメリカ西部の高気圧が、その東にかなり深い上谷/低気圧を持っていることを意味します。 この低気圧は、クリスマス休暇前の数日間を通じて、厳しい寒気団とともに北極圏のカナダから南に米国に突入しています。

以下の500ミリバールのチャートは、木曜日の夜から金曜日にかけてアメリカ中を移動する間に特に深くなる、上層の安値を示しています。 クリスマスの週末に向けて週の後半を通して、上層部の空気を南の地表に向かって引きずり込むと予想されています。

通常、非常に冷たい気団の下では、強力で高い表面圧力システムが発達します。 地表高気圧は今月いっぱい、カナダ中西部の大部分と米国に広がり、２週間近く続く見込みだ。 北極の爆発の縁で新たな冬の嵐が発生するでしょう。

モンタナ州東部 (1,056 mbar) と五大湖上の深層低気圧 (967 mbar) の間に大きな気圧差が生じます。 これは印象的な、ほぼ 90 mbar の圧力差です。 したがって、図上の等圧線 (線と圧力が等しい) を見ると、気圧勾配がなぜこのような激しい北風をサポートするのかを判断できます。

北部高原全体の予想表面気圧値も、いくつかの歴史的値に疑問を投げかけています。 たとえば、モンタナ州の高気圧は、1064 mbar という最高気圧の記録を持っています。 気象モデルは、金曜日の地表面の最高値が記録的な値に近づくことを示唆しています。

強い気圧勾配によって風が強まると、極寒の北極気団がカナダ中西部から北米中央部に大量に輸送されることになる。 カナダ南部とCONUSの大部分は、木曜日から日曜日のクリスマス当日までこの爆発の中心となるでしょう。 一般的な風の流れは、純粋な子午線方向で、気圧パターンに従い、高気圧から低気圧に向かって吹くと予想されています。

極度の低温により、まず平原、中西部、五大湖、オハイオ渓谷が極氷に陥り、その後クリスマス直前にはさらに南と東に広がるだろう。 金曜日までにテキサス、湾岸、フロリダ、東海岸に到着する。 新たな冬の嵐「エリオット」に伴う広大な冷水プールは、2022/23年の冬が最も寒い季節となる。 そして、アルバータ州とカナダのサスカチュワン州から、ダコタ州、中西部、ミシシッピ渓谷、メキシコ湾岸を越えて広がります。

先ほどもお話しましたが、気圧が非常に低いため、冬の激しい嵐の影響で厳しい寒さが予想されます。 これらのいわゆるサイクロン爆弾は非常に急速に発達する冬の嵐で、陸地に到達すると重大な被害をもたらすことがよくあります。 大雪と重なると、気象の大混乱がさらに進みます。

第一次寒冷風が米国中部に広がると、その前端の地表が深くなり始めます。 このプロセスは木曜日に激化し、中西部の表面圧力が低下します。 さらに西では、はるかに高い気圧がロッキー山脈北部と平原に広がります。

低気圧は木曜夜から金曜にかけて爆発的に深くなり、金曜夜までに気圧が30ミリバール近く低下する。 つまり、爆弾低気圧に分類されることになります。 上の横に並べたグラフでは、冬の嵐エリオットが成熟すると圧力線がどれほど緊密になるかがわかります。 これにより、大雪や吹雪に加えて激しい風が発生するでしょう。

下の表面温度の画像は、木曜日の夜に、シカゴを中心とした深低気圧の中心部を、より冷たい空気がどのように包み込んでいるかを示しています。 これは、発達中の嵐の非常に印象的でありながら教科書的な例です。 星系の前方にある強力な暖かい移流が北東に向かって広がり、北極の爆風がサイクロンのあとに押し流されます。 おおよその暴風雨の軌跡は黒い矢印で示されており、五大湖を横切っています。

この種の気象システムのかなり典型的なプロセスである嵐エリオットは、木曜遅くからほぼ 36 時間にわたって爆弾形成プロセスを経験することになります。 日曜日には成熟期を迎え、五大湖上空では960度台の中心圧力がかかる。 また、ピーク強度が発生すると、その構造が衛星画像上で非常に壮観に見えることも期待できます。

結論として、冬の嵐エリオットは、2022/23 年の寒い季節で最も深い爆弾低気圧になるでしょう。 中心気圧は960年代半ばにかけてさらに深化し、地表低気圧が特に激しくなり、強風が吹く可能性がある。

これらのサイクロンについて聞いたことがありますか? なぜこれほど印象的な気象名があり、なぜそれほど強力なのでしょうか? その起源と背景過程は興味深い気象現象です。 その理由を見てみましょう。

北半球と南半球の中緯度地域では、非常に印象的な嵐が発生することがあります。 衛星写真を見るだけでは見逃せません。 それらは非常に強力であり、気象学的に言えば、その発展が非常に急速であるため、非常に教訓的で優れた気象システムでもあります。 これは、これらの嵐の内部の中心気圧が非常に急速に低下していることを意味します。

ほとんどの人は、2022 年 3 月に米国北東部沖で発生したノーイースター クインラン嵐を覚えているでしょう。 それは爆弾低気圧の完璧な例でした。 その中心気圧は約 925 mbar と非常に深く、2021/22 年の寒冷期には北米で最も激しい気象システムでした。

これらの大規模なシステムでは、地表低気圧/低気圧が非常に急速に強まるため、その中心気圧は急速に、多くの場合非常に速く低下します。 その背後にあるプロセスはボンボジェネシスとして知られており、このようなシステムでは爆発的なサイクルジェネシスが進行していることを意味します。 その中心気圧が非常に急速に深くなります。

今週の木曜日と金曜日の気圧の変化は、そのような気象分類の基準を満たす可能性があります。 爆弾低気圧の教科書的な例を以下に示します。これは、米国北東部の海岸沿いに発生する典型的なノーイースター冬の嵐です。

技術的に言えば、正式に爆弾低気圧として分類される前に、24 時間以内に少なくとも 24 ミリバールの気圧低下がサイクロンが満たさなければならない主な基準です。 典型的な低気圧から非常に早く発達し、通常は 12 ～ 36 時間かかります。

これらの嵐は通常、非常に大きくなり、大陸または海洋の大部分を支配します（大西洋または太平洋で発生した場合）。 コリオリ効果により、北半球におけるこれらの低気圧の一般的な動きは北東に向かっています。 サイクロンのサイズは、強い気圧勾配により、非常に激しい風を生み出します。 そして降雪と重なり、激しい吹雪が発生します。

したがって、大西洋上の典型的な温帯低気圧と同様に、これらの嵐は、南（亜熱帯地域であっても）から来る暖かい気温と、北から来るはるかに寒い北極の気温との間の気温の変動によって引き起こされます。 そして、このプロセスは大気全体にわたって垂直方向にも発生し、衝突する 2 つの気団付近の非常に強い温度勾配から冬季低気圧が発達します。

北アメリカ大陸の東海岸と北西大西洋海岸は、晩秋から冬にかけてこの種の低気圧が発生する絶好の繁殖地です。 それでも、今年のクリスマス週間のように、さらに西​​の内陸部でも発達することもあります。 北極の冷たい大陸気団と、暖かく湿った空気団の相互作用は、システムが急速に発展するためのエネルギーを提供します。

統計衛星データにより、地球上で年間約 60 ～ 70 個の低気圧型の地層が発生していることが明らかになりました。 そのうち約 3 分の 2 は北半球、特に米国の東海岸沿いおよび沖合および北大西洋で発生しています。 この地域は、北極気団と亜熱帯気団の最良の相互作用がより頻繁に交わる場所です。

北部の冬の嵐に関連した圧力が強まる中、北極前線は水曜日にコロラド州とワイオミング州のロッキー山脈前線に突入し始め、中央平原に広がる。

木曜日の日中の気温は北部全域で華氏マイナス１０度未満にとどまる見込みで、モンタナ州、ワイオミング州、ダコタ州が最もひどい影響を受ける。 木曜日と金曜日は、猛烈に冷たい風が吹くため、実際の体感気温は-40 °F から -60 °F まで低くなります。 木曜日のさらに南と東では、中西部全域の午後の気温は-10°Fから0°Cの間にとどまるでしょう。

木曜日には、厳しい寒気団により、平原中南部の気温が急速に低下するでしょう。 強風と相まって金曜日にかけて南東部の残りの地域とフロリダ州に広がりました。

寒気は金曜日にかけて南南東に向かって急速に広がり、朝までにミシシッピ渓谷とメキシコ湾岸に達する見込みだ。 金曜日には国の3分の2近くが一日中氷点下になるだろう。 日中の最高気温がマイナス華氏となる最悪の寒気は、ダコタ州と中西部北部にとどまるでしょう。

水曜日の初めから強い北風が平原全域に非常に低い風の寒さをもたらすでしょう。 実際の体感気温は華氏-30度未満となり、北部（モンタナ州、ダコタ州）ではさらに低くなり、華氏-50度程度となるでしょう。

これらの実際の体感温度は非常に低く、屋外にさらされた人は凍傷になる危険性が高くなります。

木曜日と金曜日の朝は、ロウアー48号線のほとんどの地域で極度の寒さをもたらし、テキサス州深南部とフロリダ中央部では氷点下となるでしょう。

冬の嵐が到来し、クリスマスの週末に向けて時間が進む中、寒さは米国の大部分で続き、2億人近くが極度の寒さの影響を受けることになる。 最も強い寒気は金曜日の夜から土曜日にかけて南東部にとどまるでしょう。

クリスマス当日もアメリカの東半分では非常に寒い日が続き、ここ数年で最も寒い週末となるでしょう。 一方、西部と太平洋岸北西部では温暖化がぶり返す。

中西部と五大湖、おそらくはオハイオ渓谷の一部を覆う積雪の深さは、冬の嵐エリオットの中心部の正確な進路に大きく依存します。 これらの爆発システムのプロセスは非常に高速かつ動的であるため、気象モデルでは降水量に関する最良の詳細を処理する重大な問題が発生します。

添付の ECMWF 気象モデルによるクリスマスイブまでの総雪量の予測は、ほとんどの雪が中西部、アッパー中西部、五大湖に降る可能性が高いことを示唆しています。

雪の量はさまざまですが、エリオット嵐は低気圧の中心付近とそのすぐ北の広い範囲に1フィート以上の雪を降らせる可能性があります。 五大湖の西部、ウィスコンシン州とイリノイ州北部から、湖沼の反対側のミシガン州とインディアナ州北部まで、最も厚い雪に覆われる可能性が最も高くなります。

狭い気圧勾配の中で北風が特に強くなるため、湖の南南東の地域では積雪の深さが劇的に増加する可能性があり、極地の気団も湖効果雪の発達に役立つはずです。

上で述べたように、激しい気圧差により風も大幅に増加します。 したがって、最も強い風が吹くのは木曜の夜から金曜、そして冬の嵐が本格化する土曜の早朝までと予想されます。

時速約80マイルの風が継続的に吹くため、一部の地域では最大時速110マイル近くの突風が吹く可能性があります。 吹雪や吹雪が激しくなり、視界がゼロ近くまで大幅に低下するでしょう。 旅行に支障をきたし、遅延が発生します。 特に最も激しい風と降雪が組み合わさる地域では、道路の通行止めも発生する可能性が非常に高いです。

安全を確保し、発達中の嵐に関するナウキャスト情報について地元の気象局からの警告に従ってください。 本震や極寒、吹雪の前にさらに最新情報をお伝えします。

この記事で使用されている画像は、Windy、Pivo​​talweather、Wxcharts から提供されました。