なぜ台風や低気圧は“反時計回り”に渦を巻くのか？地球の自転が空気をねじ曲げる驚きの物理

高気圧と低気圧はどのようにして生まれるのか？

北半球では風は低気圧で反時計回り、高気圧で時計回りに吹く

海に面した陸があるとして、その上にある空気について考えてみましょう。夏の昼間に太陽から日射があると地面は暖まりやすいので温度が上がり、その上に接した空気の温度も高くなります。一方、海の上であれば、水は地面ほど暖まりやすくないため、その上に接した空気の温度は陸上に比べて低くなります。

ここで暖かい空気は軽く、冷たい空気は重いという、よく知っている原理を当てはめれば、暖かい空気が上昇し、冷たい空気がその下にもぐり込むという現象が起きます。これが海風と呼ばれている風です。このときに空気の重さで比較すれば、冷たく重い空気のある側（気圧の高い側）から暖かく軽い空気のある側（気圧の低い側）へ風が吹いていることになります。この逆の夜間の陸風の場合も同様に、陸側（高気圧）から海側（低気圧）に風が吹いているといえます。

もっと規模の大きい現象で考えて冬のユーラシア大陸と太平洋を例に取ると、同じように冷たく重い空気のたまった大陸側（高気圧）から海側（低気圧）へと風が吹いていることがわかります。実際には回転している地球上でコリオリの力と呼ばれるみかけ上の力が働くため、運動する物体（風）は北半球では進行方向を右向きに変えられることになります。そこで、空気が集まってくる低気圧では反時計回り、空気が噴き出す高気圧では時計回りの回転を持ちます。このため、日本での冬の季節風の風向は北西になります。

また、地球全体で考えると、私たちが暮らす中緯度の偏西風帯では低緯度の暖かく軽い空気が高緯度の冷たく重い空気の上に流れる形になり、暖かい空気が北の冷たい空気の上へ乗り上げる領域と冷たい空気が北からもぐり込む領域が交互に形成される形ができあがります。

その境界面（前者が温暖前線、後者が寒冷前線）の振動幅が大きくなり、境界面を挟んだ領域が普段、春とか秋に目にする低気圧と移動性の高気圧になります。

低気圧は空気が収束して上昇流をつくりだすため、上空で水蒸気が冷やされて雲ができやすいのです。一方、高気圧は集まってきた空気が下降するため、空気の温度が上がって雲が消滅することになり、天気が良くなります。

出典：『眠れなくなるほど面白い 図解 地学の話』