海辺の風は、なぜ昼と夜で向きが変わるの？
― 動いているのは空気ですが、決めているのは海です
昼の海辺では、風はたいてい海のほうから吹いてきます。ところが夜に同じ場所へ行くと、風は陸のほうから海へ向かって吹いています。毎日、ほぼ決まった時間に向きが入れかわる。その理由は空にあるのではありません。足もとの海と砂の、温まり方のちがいにあります。
夏の昼下がりの海水浴場。パラソルはいつも海と反対のほうへ傾き、砂は歩けないほど熱いのに、顔にあたる風はひんやりしています。
ところが日が沈んだあと、同じ砂浜に立つと様子がちがいます。背中のほう、つまり陸のほうから風が来ています。海に浮かんだ船の灯りが、風下に見えます。
そしてその切りかわりの直前、夕方の30分ほどのあいだ、風がぱたりと止んでむっとする時間があります。瀬戸内海のあたりで「夕凪」と呼ばれる、あの重たい静けさです。
理由は、大きく2つだけです
同じ日ざしを浴びても、砂は昼に一気に熱くなり、夜に一気に冷えます。海はほとんど温度が変わりません。だから海と陸のあいだには、昼と夜で向きが逆の温度差ができます。
空気は温まるとふくらんで軽くなり、上へのぼります。のぼった分だけ地面近くの空気が足りなくなり、そこへ冷たいほうの空気が横から入りこみます。これが風です。
この2つが組み合わさると、「昼は海から陸へ、夜は陸から海へ」という毎日の入れかわりが自然に出てきます。順番に見ていきましょう。
なぜ海は、温まりにくいの？
理由は3つ重なっています。ひとつめは、水そのものが温まりにくい物質だということです。同じ重さの水と砂に同じ熱を与えると、水の温度上昇は砂の5分の1ほどにしかならないとされています。
ふたつめは、水が動くことです。海面で温められた水は波や流れでかき混ぜられ、熱は深さ数メートルから数十メートルの範囲に薄まっていきます。砂はほとんど動かないので、熱は表面の数センチにたまったままです。同じ熱の量でも、薄く広く配られるか、狭いところに集中するかで、温度の上がり方はまるで変わります。
みっつめは、蒸発です。海面では水がたえず蒸発しています。蒸発するときに水は熱を持ち去るので、日ざしのエネルギーの一部は温度上昇ではなく水蒸気づくりに使われます。
結果として、夏の砂浜の表面が60℃近くまで上がるような日でも、すぐそばの海面は25℃前後のままです。この差が、風を生むもとになります。
温度差は、どうやって風になるの？
熱くなった陸の上では、地面に接した空気が温められてふくらみ、まわりより軽くなって上へのぼっていきます。すると陸の地表付近は、空気がわずかに少ない状態になります。
そこへ、海の上にある冷たくて重たい空気が、地面をなめるように流れこみます。これが昼の「海風」です。同時に、上空では逆向きの流れができ、陸の上でのぼった空気が海の側へ運ばれて、そこでゆっくり下りてきます。行きと帰りがつながって、海と陸をまたぐ大きな輪ができあがるわけです（図1の左）。
夜になると、立場が入れかわります。陸は空へ熱を放って急速に冷えますが、海は昼にためた熱をゆっくり出しながら、ほとんど温度を下げません。今度は海の上の空気のほうが軽くなり、陸から海へ向かう「陸風」が吹きます（図1の右）。
夕方に風が止むのは、なぜ？
昼の海風と夜の陸風は、正反対の向きです。ということは、切りかわる途中に、どちらでもない瞬間が必ずあります。海と陸の温度がちょうど並んで、空気を押す理由が消えてしまう時間です。
これが「夕凪」です。日没の前後に、風がふっと止み、熱と湿気だけが残ります。同じことは明け方にも起き、そちらは「朝凪」と呼ばれます。とくに瀬戸内海のように、まわりを陸に囲まれて外からの風が入りにくい場所で、はっきり現れることが知られています。
内陸へ進む海風の先頭では、冷たい海の空気が暖かい陸の空気を持ち上げます。この境目は海風前線と呼ばれ、そこに雲の列ができたり、夏の午後の激しい雨のきっかけになったりすることがあります。海から数十キロメートル離れた内陸で、午後になると決まって雲が湧く地域があるのは、これが理由のひとつだとされています。
必要なのは「温まり方のちがう2つの地面が、となり合っていること」だけです。琵琶湖のような大きな湖でも同じ流れが生まれますし、都市の中の広い緑地と、まわりの舗装された道路のあいだにも、弱いながら同じしくみの風が吹くと考えられています。規模が小さいぶん、風も弱く、届く距離も短くなります。
まとめ
海辺の風の向きが昼と夜で入れかわるのは、海が温まりにくく冷めにくいからです。日ざしを浴びると陸だけが熱くなり、その上の空気が軽くなって上へ抜け、そこへ海の空気が流れこみます。夜は陸だけが冷えるので、すべてが逆向きになります。空気は結果として動いているだけで、時計を握っているのは海のほうです。
動いているのは空気ですが、
時間を決めているのは、冷めない海です。
「水は温まりにくい」という同じ性質は、砂漠の一日にも効いています。水が空にも地面にもないと何が起きるかは砂漠は昼あんなに暑いのに、夜はなぜ凍えるほど寒くなるの？で、地面ごとの温まりやすさのちがいが街の暑さを変える話は都市はなぜ暑いの？ ― 昼より、夜の差が大きいで扱っています。触れたときの「冷たさ」が温度そのものではない話はなぜ金属は木より冷たく感じるの？をどうぞ。
- 海や大きな湖のそばへ行ける日は、昼過ぎと日没後の2回、同じ場所で立ち止まってみてください。髪や草の傾き、旗の向きで風向きがわかります。半日で逆になっていれば、それが海陸風です。
- 行けない場合は、気象庁の観測データの公開ページで、海に近い地点の「風向」を1日分表示してみてください。午前中と夜間で、向きがおおよそ反対側になっている日が見つかります。
- 台所でも小さく試せます。同じ大きさの器に、同じ重さの水と乾いた砂（または塩）を入れ、日なたに30分置いて、それぞれの温度を測って比べてみてください。砂のほうがずっと熱くなります。
注意：海風は、風の強い日にはもっと大きな風にかき消されて現れません。うまく観察できるのは、天気図の等圧線がゆるやかな、よく晴れた日です。海辺で観察するときは、波打ちぎわに近づきすぎないようにしてください。
もっと知りたい人へ ― 用語・数式・教科書とのつながり中学理科から大学の専門科目まで、どのレベルの話かを明示しています
- 中学中学校の理科で習う範囲
- 高校高校の「地学基礎・物理基礎」で習う範囲
- 高校＋高校の発展、または教科書のコラム扱いの内容
- 大学高校では習わない、大学の専門科目（気象学・大気力学）の内容
- 研究大学でも「定説」として教わらない、いま研究者が調べている最中の話
中学用語：この現象には名前があります
- 海陸風：海と陸の温度差によって、1日の周期で向きが入れかわる風のこと。昼に海から陸へ吹くものを海風、夜に陸から海へ吹くものを陸風と呼びます。
- 比熱：ある物質1グラムの温度を1℃上げるのに必要な熱の量。水はこの値が大きく、温まりにくく冷めにくい物質の代表です。
- 凪：海陸風の切りかわりの時間帯に、風がほとんど止むこと。夕方のものを夕凪、明け方のものを朝凪と呼びます。
中学高校式で確かめる：海風は、昼のあいだにどこまで届くの？
海風の速さと、吹いている時間がわかれば、内陸のどこまで届くかを見積もれます。使うのは「距離は速さと時間のかけ算」という、それだけです。
| 速さ | 1秒間に進む距離。単位はメートル毎秒 |
| 時間 | 風が吹き続けた長さ。単位は秒 |
| 距離 | 海風の先頭が内陸へ進んだ長さ。単位はメートル、またはキロメートル |
| 海風の速さの目安 | 毎秒4メートルほどとされる |
| 1時間は何秒か | 3600秒 |
| 水の温まりにくさ | 同じ重さの砂のおよそ5倍とされる |
| 1時間で進む距離（メートル） | 4 × 3600 ＝ 14400 |
| キロメートルに直す | 14400 ÷ 1000 ＝ 14.4 |
| 4時間ではどこまで | 14.4 × 4 ＝ 57.6 |
昼のあいだ吹き続ければ、海風は数十キロメートル内陸まで届く計算になります。実際には途中で山にさえぎられたり、地面との摩擦で弱まったりするので、これは上限に近い見積もりです。それでも、海から遠く離れた内陸の街で午後に気温の上がり方がゆるむ日があるのは、この風が届いているためだと考えられています。
高校高校＋「軽くなる」を、圧力の言葉で言い直す
高校空気の柱を考えます。ある高さでの圧力は、その上に乗っている空気の重さで決まります。陸の上の空気が温まってふくらむと、同じ重さの空気がより高くまで広がります。すると上空のある高さで比べたとき、圧力は陸の側のほうが高くなります。上空では陸から海へ、空気が押し出されます。
高校＋上空で空気が海側へ移った分だけ、陸の上に残る空気の総量は減ります。すると今度は、地表での圧力は陸のほうが低くなります。地表では海から陸へ空気が流れ、輪が閉じます。上空と地表で圧力の高低が逆転しているのがこの現象の要で、教科書ではこうした温度差起源の循環をまとめて熱的循環と呼びます。
大学回転する地球の上では、向きが少しずれます
大学の気象学では、海陸風を回転する系の中の流れとして扱います。地球の自転の影響を受けるため、海風は吹き始めてから時間がたつにつれ、北半球では少しずつ右へ向きを変えていきます。1日かけて風向きがゆっくり一周する場所があるのはこのためで、海風の吹き始めの向きと夕方近くの向きが数十度ずれることも珍しくありません。海風の厚さは数百メートルから1キロメートル程度で、その上に逆向きの戻りの流れがあるとされています。
研究まだはっきりとはわかっていないこと
- 海風の境目が雨雲を育てる条件 海風の先頭で空気が持ち上げられることは確かですが、それが背の高い雲まで育つかどうかは、上空の湿り具合や別の風との合流に左右されます。どの日にどこで発達するかを前もって当てるのは、いまも難しい課題です。
- 都市化がもたらす変化 海岸沿いに建物が増えると、地面の温まり方も、風が受ける抵抗も変わります。海風が弱まるのか、都市の熱で強まるのかは、都市の形や規模によって結果が分かれており、決着していません。
- 気温上昇のもとでの将来 海面の水温と陸の気温は、同じようには上がりません。その差が今後どう変わり、海陸風の強さと届く距離をどう変えるのかは、地域ごとに予測が食いちがっています。
つまりこの記事の内容も、「いまわかっている範囲での説明」です。海と陸の温度差が風を生むという骨組みは確かなものですが、その風がどこまで届き、何を引き起こすかは、いまも観測と計算が続けられています。
教科書とのつながり（レベル別）
| レベル | 科目・単元 | この記事のどこ |
|---|---|---|
| 中学 | 理科・気象とその変化／状態変化と熱 | 海と陸の温まり方のちがい、暖かい空気が上へ動くこと |
| 高校 | 地学基礎・大気の運動／物理基礎・熱 | 比熱と温度上昇の関係、温度差が生む循環 |
| 高校＋ | 地学・気圧と風 | 上空と地表で圧力の高低が逆転するしくみ |
| 大学 | 気象学・大気力学／境界層気象学 | 回転の影響による風向きの変化、海風の厚さ |
| 研究 | 中規模気象学・都市気象 | 海風の境目と雨雲、都市化と気温上昇の影響 |
| ― | 生活とのつながり | 夕凪の蒸し暑さ、海辺の洗濯物、沿岸部の夏の過ごし方 |
- 気象庁「知識・解説」の気象の知識のページ（海陸風・局地的な風の解説）
- 小倉義光『一般気象学（第2版補訂版）』東京大学出版会、2016年
- 日本気象学会 編『気象科学事典』東京書籍、1998年（「海陸風」「凪」の項）
- 近藤純正『水環境の気象学』朝倉書店、1994年（地表面の熱収支と蒸発）
※本記事は一般向けの科学解説です。掲載した数値は、しくみを理解するための目安・概算です。海辺や湖畔で観察するときは、天候の急変や高い波に注意し、気象庁や自治体が出す注意報・警報、および現地の指示に従ってください。