海風と陸風は3つの自然法則とストーリーで理解しよう

中学受験の知識問題のなかには、いくら勉強しても混乱してしまうものがありますよね。理科の地学分野の「海風と陸風」もそのひとつ。昼は海風が吹き、夜は陸風が吹くのですが、どっちがどっちか混乱してしまった経験はありませんか？

語呂合わせなどで覚えてしまう手もありますが、理科ではしっかりと理由をおさえることがおすすめです。「結果には必ず原因がある」ということを突き詰めるのが理科という教科です。昼に海風が吹くのも、夜に陸風が吹くのも、しっかりとした理由があります。

「海風と陸風」は自然法則と、風が吹くまでのストーリーを押さえることで理解できます。ここでは３つの自然法則から見ていきましょう。

しくみを理解するうえで、おさえておきたい自然法則3つ

自然法則とは、この地球上で変わらないルールのことです。「自然律」とも呼ばれています。法律のように人間がつくったルールではなく、自然界にもともと存在するルールのことです。例えば「モノは必ず下に落ちる」「水は熱すると蒸発する」「磁石は必ずN極とS極が引き合う」などといったことは、誰も逆らうことができない自然法則です。陸風や海風が吹く理由は、次の3つの自然法則から理解することができます。

【自然法則1】固体は温まりやすく、液体は温まりにくい

まずは、モノの温まり方や冷め方に関する自然法則です。「温まりやすさ」には色々な条件が絡んでいますが、代表的なものは「固体か？」「液体か？」といった条件です。

一般的に、固体は温まりやすく冷めやすい。気体は温まりにくく冷めにくい。液体はその中間となります。

ちなみに「モノの温度」とは、モノを構成する粒の振動のことです。固体のように粒がギッチリつまっていれば「温度が伝わりやすい」というイメージを持ちましょう。一方、気体は粒がスカスカなため、いくら温めても温度が伝わりにくいことがイメージできるでしょう。

【自然法則2】温かいモノは上へ、冷たいモノは下へ

2つ目の自然法則は、モノの温度と重さの関係です。温かいモノは上へ、冷たいモノは下へ行く自然法則があります。

熱気球を思い浮かべてみましょう。熱気球は、大きな気球のなかの空気をバーナーで温めて上へ上へとあがって行きますよね。熱気球は「温かい空気は上へ行く」といった自然法則を利用したものなんです。

【自然法則3】空気は気圧の高いところから低いところへ移動する

最後は、気圧と空気の動きに関する自然法則です。

電車に乗るときをイメージしてみてください。電車に人がたくさん乗っていたら、できるだけ人が少ないほうへ移動しますよね？ 空気も似ています。空気がギュウギュウ詰めの場所と、空気がスカスカの場所があったら、空気はスカスカのほうへ移動するんです。これが「風」の正体です。

空気がたくさんあってギュウギュウ詰めの状態を「気圧が高い」といい、空気が少なくスカスカの状態を「気圧が低い」といいます。上の図でイメージをつかみましょう！

海風が吹くストーリー

3つの自然法則をおさえたら、いよいよ海風や陸風が吹くまでのストーリーを追ってみましょう。自然界で起きていることには全て理由があります。その理由を追っていくと、ストーリーができあがります。

まずは、海風が吹くストーリーからです。親子で一緒に確認してみてくださいね。

[1] 昼間は、太陽が陸と海を温める

昼間は太陽が地球を照らしています。さて、太陽に照らされた地球ではやく温まるのは、陸地と海のどちらでしょうか？

答えは簡単です。陸地のほうがはやく温まります。自然法則の1つ目を思い出しましょう。固体の土や岩でできた陸地と、液体の水で覆われた海では、固体である陸地のほうが温まりやすいからですね。

[2] 陸では空気が上に上にのぼっていく

陸地が温まると、海と比べて陸地の気温が全体的に高くなってきます。では、陸地の空気はどうなるでしょうか？ これも答えは簡単です。陸地の温かい空気は上へ上へとのぼっていきます。2番目の自然法則を思い出しましょう。

[3] 陸の気圧がだんだん下がる

陸地の空気が上へ上へとのぼると、私たちが住んでいる地表近くの気圧はどうなるでしょうか？ 空気がどんどん上へ行ってしまいますので、地表近くの空気は少なくなり、スカスカ状態になります。つまり、陸地の地表付近では気圧が下がります。

[4] 空気が海から陸へ移動する

いよいよストーリーの最後です。陸地の地表付近の気圧が下がると、空気の動きはどうなるでしょうか？ 自然法則の3つ目を思い出しましょう。空気は気圧の高いところから低いところへ移動するんでしたね。つまり、気圧の低い陸地に向かって空気が移動します。このとき移動する空気が「海風」と呼ばれるんですね。

これが、海風が吹くまでのストーリーです。昼間に海風が吹く理由がわかったのではないでしょうか？ 同じようにストーリーを追っていくと、夜に陸風が吹く理由もわかります。

陸風が吹くストーリー

次は、陸風が吹くまでのストーリーです。同じように3つの自然法則を使って、陸風が吹くまでのストーリーを追ってみましょう。

[1] 夜は太陽が沈み、陸と海が冷える

夜になると太陽が沈みます。太陽が沈むと地球を温めるものはなくなりますので、地球は冷えはじめます。さて、陸と海ではやく冷えはじめるのはどちらでしょうか？ 答えは、陸です。1つ目の自然法則を思い出しましょう。

[2] 陸では空気が下へ下へとおりてくる

陸地が冷えると、陸地は海と比べて気温が低くなってきます。では、陸地にある空気はどうなるでしょうか？ 2番目の自然法則を思い出してください。陸地の空気は、下へ下へとおりてきます。海風のときと逆ですね。

[3] 陸の気圧が上がる

陸地の空気が下へ下へとおりてくると、私たちが住んでいる地表近くの気圧はどうなるでしょうか？ これも海風のときと逆ですね。空気がどんどん上からおりてくるので、地表近くの空気は多くなり、「ギュウギュウ詰め状態」になります。つまり、陸地の地表付近では気圧が上がります。

[4] 空気が陸から海へ移動する

では、陸地の地表付近の気圧が上がると、空気の動きはどうなるでしょうか？ 自然法則の3つ目を思い出しましょう。空気は、気圧の高いところから低いところへ移動するんでしたね。つまり、気圧の低い海に向かって空気が移動します。このとき移動する空気が「陸風」と呼ばれます。海風のときとは、真逆のストーリーでしたね。

海風も陸風も、3つの自然法則を知っているとシンプルに理解できます。とくに理科では、今回説明したようにものごとの原因と結果をセットでおさえると、納得感の高い理解を得ることができますよ。

まとめ

理科には、暗記が必要な単元もあります。しかし、そもそも理科という教科の本質は「自然界で起きていることを探究すること」にあります。海風も陸風も気まぐれで吹いているわけではなく、自然法則が組み合わさった結果として起こっています。

「昼は海風」「夜は陸風」と暗記するのもよいですが、紹介したストーリーを親子で読み合わせてみてください。忘れにくい知識となり、ものごとを論理的に考えていく力も身につくでしょう。

※記事の内容は執筆時点のものです