学科専門【過去問私的解説&ヒント】第53回気象予報士試験

第53回気象予報士試験学科専門知識解説

ここでわかること

令和2年1月の第53回気象予報士試験の学科・予報業務に関する専門知識を、晴野(はれの)だったらこう解く!という私の「考え方や知っていること」を共有します。

おすすめテキスト「イラスト図解 よくわかる気象学 専門知識編」の何ページに書かれているかもメモしているので、勉強の際に役立ちます。

問1から順番に見る

はれの
はれの

令和2年1月の第53回気象予報士試験の学科・予報業務に関する専門知識の問題と解答を持っている人向けの内容です。

※私個人の試験問題を解く時の思考例です。(気象業務支援センターとは関係ございません。)

もし第53回気象予報士試験の学科一般の問題と解答を持っていなければ、まずこちらでダウンロードしてください。

\ まずは過去問と解答をダウンロードしてね! /

目次

問1:地上観測・風の観測について

【問題文】

気象庁が行っている風の地上気象観測について述べた次の文章の下線部(a)~(c)の正 誤の組み合わせとして正しいものを,下記の1~5の中から 1 つ選べ。

地上気象観測では,風速は (a)前 5 分平均値であり,日最大風速は該当日における, 1 分ごとに算出した風速の最大値である。

図は,ある地点の瞬間風速の時系列を示したものであり,8 時 51 分~9 時 5 分,9 時6分~9時8分,9時9分~9時20分それぞれの期間における任意の時刻の前1分 平均値は,4.0m/s,10.0m/s,5.0m/s である。

このとき,9 時 10 分の風速は (b)8.0m/sである。また,この日,この図の時間帯に 日最大風速が観測されたとすると,その起時は (c)9 時 8 分である。

はれの
はれの

風速の問題は昔からよく出題されます。

気象庁の「よくある質問集」にも書かれていますよ。→気象庁

風速系のワードをまとめた表です。↓

風速(平均風速)観測時刻までの10分間の平均風速
瞬間風速3秒間(0.25秒間隔の計測)の平均値
(値は12個)
最大風速10分間の平均風速の中で最も大きな値
最大瞬間風速瞬間風速(3秒間平均風速)の最も大きな値
日最大瞬間風速1日の中で最も大きな最大瞬間風速
日最大風速1日の中で最も大きな最大風速(10分間の平均風速)

(a)風速は前10分間平均風速のこと!

8時の風速は、7時50分から8時0分までの「10分間の平均値」です。

(b)簡単な計算問題です

私の計算方法はこちら↓

風速は6.0m/s という計算結果になりました。

(c)起時って何?!

起時ってちょっと一般には聞き馴染みないですよね。

はれの
はれの

例えば「降水の起時」なら、「降水が終わった時刻」のことなので、風速でも「終わりの時刻」という考え方でいいはずです。

風が、15分間4.0m/sで吹き→3分間10.0m/sで吹き→12分間5.0m/sで吹いているので、この時間帯で最も平均風速が大きくなるのは

9時5分から9時15分

ですよね!

ということは、「起時」は

9時15分!

イラスト図解 よくわかる気象学 専門知識編のどこに書いてある?

18ページに、詳しく書かれています。

ただ「起時」については書かれてないです。

問2:地上観測・観測機器と項目について

【問題文】

気象庁で使用している電波や光を利用した観測機器(a)~(c)と、これらを用いて行う観測対象ア~オの組み合わせとして適切なものを、下記の①~⑤の中から1つ選べ。

解答は・・・

  • (a)ドップラーレーダー→降水強度分布
  • (b)ブリューワー分光光度計→雲底の高さ
  • (c)シーロメーター→上空のオゾン量
はれの
はれの

観測機器のオタク度を測られるような問題でしたね…。

観測機器観測対象
ドップラーレーダー降水強度の分布
ブリューワー分光光度計上空のオゾン量
シーロメーター雲底の高さ

(a)ドップラーレーダーは雨や雪を観測する

ドップラーレーダー

引用:気象庁
設置数全国に20か所設置
観測項目全方位において、半径数百kmの雨や雪の強さ・降水域の風を観測
観測方法アンテナを回転させながら、全方位にマイクロ波の電波を発射し、反射して戻ってくる電波を受信して観測する。
利用先・防災情報
・降水短時間予報
・降水ナウキャストなど

これは気象予報士を目指すなら、知っておきたい必須の観測機器です。

(b)ブリューワー分光光度計は一般人に知られていないけど歴史がある

ブリューワー分光光度計

引用:気象庁
設置場所世界中の100以上の地点
観測項目主に紫外線(オゾン)
観測時間紫外域日射観測は、日の出前30分から日の入後30分までの毎正時

受験勉強的には、ブリューワー分光光度計について、深掘りしなくても良いと思うんだけど・・・

  • ブリューワー分光光度計
  • ドブソン分光光度計

がオゾンの観測をしてるってことは、覚えておいてください。

(c)シーロメーターは空港で使われてる

シーロメーター

引用:那覇航空測候所

シーロメーターは、雲底の高さを測定して航空機の着陸を助けるために、空港で使われています。

地上からレーザーを発射して、雲に当たったレーザーが帰ってくるまでの時間で雲底の高さを測定しているのです。

はれの
はれの

ちなみに、シーロメーターの上部にあるトゲトゲは、鳥除けだそうです。(о´∀`о)

「イラスト図解よくわかる気象学 專門知識編」のどこに書いてある?

76ページ
178ページ

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問3:地上観測・ウィンドプロファイラについて

【問題文】

気象庁のウインドプロファイラについて述べた次の文(a)~(d)の正誤について、下記の①~⑤の中から正しいものを1つ選べ。

  • (a)上空に向かってはっさyされた電波が、滝の乱れ等で散乱されて戻ってきたときの電波の強度の情報を利用して、上空の風向風速を測定する装置である。→
  • (b)雨が降っている場合大気の乱れによる散乱よりも雨粒による散乱が強いため、測定された鉛直方向の速度は雨粒の下降速度を捉えたものとなる。→
  • (c)待機が乾燥している時は電波の減衰が少ないので、高気圧の圏内では観測可能な高度が高くなる傾向がある。→
  • (d)鉛直方向の分解能が高いので、接地境界層内の風の詳細な鉛直構造を把握するのに適している。→
はれの
はれの

ウィンドプロファイラの特徴を表にまとめました。↓

観測項目上空の水平流や縁直流(風)
観測方法上空に電波を発射して、反射して戻ってきた電波を受信・分析して観測している。(ドップラー効果を利用)
観測地点全国に31カ所
空気の湿度が高い時の特徴水蒸気によって電波が散乱されやすくなり、上空約5kmまで観測できる。
空気が乾燥している時の特徴空気が湿っている時より、観測できる高度が低い。
雨が降っている時の特徴電波がよく散乱されるので、雨が降っている時の方が高いところまで観測できる。(上空約7~9km)
苦手なこと雨が降っている時の、鉛直方向の風の観測

ウィンドプロファイラは上空の水平流や縁直流(風)を測定する装置

雨が降ってる時に測定できる下降流は、実際の下降流というより雨粒の下降速度だし

空気中に水蒸気が少ない時は、あまり高いところまで観測できない

だから詳細な鉛直構造の把握なんて、そんなに得意じゃない

と私・晴野は理解してます!

「イラスト図解 よくわかる気象学 専門知識編」のどこに書いてある?

183ページ〜185ページ

問4:数値予報の計算手法CFL条件

【問題文】

数値予報の計算手法について述べた,数式を含む次の文章の空欄(a)~(d)に入る語句 の組み合わせとして正しいものを,下記の1~5の中から 1 つ選べ。 

数 値 予 報 に お い て ,安 定 な 計 算 を 行 う た め の 条 件 に C F L 条 件 と 呼 ば れ る も の が あ り , 以下の式で表される。 

この条件によると,例えば,格子間隔が 2km で風速が 50 m/s の風が吹く場合,積 分時間間隔は (c) より短くする必要がある。また,計算領域や鉛直方向の層数などの 他の条件を変えずに水平分解能を2倍にするためには, (d) の計算量が必要となる。 
(d)鉛直方向の分解能が高いので、接地境界層内の風の詳細な鉛直構造を把握するのに適している。

解答は・・・

  • (a)格子間隔
  • (b)積分時間間隔
  • (c)40秒
  • (d)8倍

CFL条件・またはクーラン条件と言いまして・・・コンピュータが安定な計算をするための条件のことです。

CFL条件
  • ΔX:格子点間隔
  • Δt:タイムステップ(積分時間間隔)
  • C:流れの速さ

コンピュータで安定な計算をするために、このCFL条件を満たさなければなりません。

CFL条件で言えることタイムステップに上限がある。
ΔX/ΔtはCより大きくなければならない。
CFL条件の式で出来ることタイムステップの大きさを求めることができる。

(a)と(b)はそのまんま答えれるとして、(c)は算数の問題です。

(c)私の計算問題の解き方

はれの
はれの

答えは40秒より小さいって出ましたね。

(d)立体だから3乗しよう

単純に水平分解能が2倍になった時、3次元だとどうなるか?って問題ですよね。

縦×横×高さが2倍ずつ増えるので、私は

2×2×2=8

と計算しました!

「イラスト図解 よくわかる気象学 専門知識編」のどこに書いてある?

228ページ〜223ページ

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問5:天気予報ガイダンスについて

【問題文】

気象庁の天気予報ガイダンスについて述べた次の文(a)〜(c)の下線部の正誤の組み合 わせとして正しいものを,下記の1〜5の中から 1 つ選べ。

(a) 天気予報ガイダンスの主な役割として,数値予報による予測値を補正することや, 数値予報が直接予測しない要素の予測値を作成することが挙げられる。→

(b) 降水量ガイダンスでは,頻度バイアス補正と呼ばれる手法により,予測降水量の 頻度分布が実況降水量と同様の頻度分布になるように予測値を補正している。その 効果が期待できるのは主に,激しい雨のような発生頻度の少ない現象に対する補正 についてである。→

(c) ガイダンスを作成する際に利用される手法の 1 つである層別化は,時刻,季節な どにデータを分けて学習して,係数を求め,予測に利用する手法である。これによ り,例えば数値予報モデルが昼と夜で異なるバイアスを持つ場合も,そのバイアス 特性に応じた適切な誤差の補正が期待できる。→

はれの
はれの

天気予報ガイダンスとは、「予報支援資料」のこと。

例えば・・・

  • 降水量
  • 降水確率
  • 最高(最低)気温

などです。

(a)天気予報ガイダンスの概要は試験に必須

天気予報ガイダンスの特徴は

  • 数値予報では十分表現できない地形的な効果を、関係式の中に取り込むことができる。
  • 天気の予報(カテゴリー予報)だけでなく、気温や降水量の予報(量的予報)にも十分利用できる。
  • 数値予報では直接予測できない「降水確率」などを計算できる。

要するに、「予測値と観測値の誤差」を取り入れていくことで、予報値を修正できるし数値予報が直接予報できないような確率予想の計算だってできちゃうってこと。

(b)〇〇バイアスも知ってて欲しい

「バイアス」は「偏り」のことですが・・・

降水量ガイダンスの頻度バイアスとは、発生頻度は低い大雨などの重要な予報の精度を上げるために、発生頻度が他と同じになるように補正すること。

この気象庁のpdfに記載されています。→高解像度全球モデル

(c)層別化とは条件によって予測式の係数を使い分けること

層別化は

  • 場所
  • 対象時刻
  • 予報時間
  • 季節

などで起きる数値予報の誤差をいい感じの精度にするために、予測式の係数を変えることを言います。

はれの
はれの

「昼と夜でバイアス(偏り)があっても補正できる」ってことですね!

気象庁の資料にも書いてあります。→ガイダンス

「イラスト図解 よくわかる気象学 専門知識編」のどこに書いてある?

ガイダンスについては280ページ〜290ページに書かれていますが、ここの知識だけで(b)と(c)を解くのは難しいですね。

問6:数値予報プロダクトの利用について

【問題文】

気象庁の数値予報プロダクトの利用にあたって留意すべき事項について述べた次の文 (a)〜(c)の正誤の組み合わせとして正しいものを,下記の1〜5の中から 1 つ選べ。

(a) 数値予報モデルで計算される地上気温は,水平解像度にあわせたモデルの地形に 応じて算出されるため,実際の気温に対して系統的な誤差をもつ場合がある。→

(b) 水平解像度2kmの局地モデルは,発達した積乱雲による大雨などの局地的な現象 をある程度表現できるが,予測結果については,位置のずれや時間のずれを考慮す る必要がある。→

(c) アンサンブル予報におけるすべてのメンバーの予報を平均した予報結果は,個々の メンバーのどの予報結果よりも常に精度が良い。→

はれの
はれの

数値予報プロダクトっていうのは、「数値予報の結果できあがったもの」ってことです。

例えば

  • 週間予報ガイダンス
  • 降水ガイダンス
  • 気温ガイダンス

などのことを「プロダクト」だと思ってOK。

問題をわかりやすい言葉に変えると

色々ある数値予報ガイダンスについて、留意すべき事項→気にした方が良いことって何でしょうか?

ですね。

(a)数値予報では実際の地形は再現できてない!

数値予報は、実際の地形に近い…でも実際の地形とは違うモデルを使って計算するので、どうしても実際に観測される気温とは違ってきますよねー。

(b)予測結果の「位置」&「時間」のズレ

答えは気象庁の資料の中にある!→局地モデルの特性と利用乗の留意点

(c)アンサンブル予報についての知識を問われてる!

アンサンブル予報は、初期値の少しずつ違う予報をたくさん集めて、結果と統計的に処理した予報のことです。

問題で問われているのは、たくさんある予報結果の平均値は、個々の予報値より「いつも精度の良い予報ができる!」というのが正しいのか?ってことです。

はれの
はれの

平均値は、たくさんある予報値の誤差を修正して予報としての精度が向上したとしても、必ず実際の観測値に近くなるわけではないです。

「イラスト図解 よくわかる気象学 専門知識編」のどこに書いてある?

212ページ〜

241ページ, 328ページ

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問7:北半球の寒冷低気圧について

【問題文】

北半球の寒冷低気圧の一般的な特徴について述べた次の文(a)〜(d)の正誤の組み合わ せとして正しいものを,下記の1〜5の中から 1 つ選べ。

(a) 寒冷低気圧は強い温度傾度をもつ温暖前線と寒冷前線を伴うことが多い。→

(b) 寒冷低気圧は,地上では低気圧性循環は弱く,低気圧が解析されないこともあるが,対流圏中層や上層の天気図では低気圧性循環が明瞭である。→

(c) 寒冷低気圧の中心付近では,対流圏界面が大きく下がり,その上では周囲に比べて 気温が低くなっている。→

(d) 夏季に寒冷低気圧が日本付近に東進してくると,その東側から南東側にかけて成 層が不安定になり,積乱雲が発達することが多い。→

寒冷低気圧は、寒冷渦とも言われますよね。

偏西風から切り離されて生まれる、地上天気図では見つけにくい低気圧。

上空に寒気の塊を持ってるので、高層天気図だと見つけることができます。

はれの
はれの

前線はないことが多いですよ。

(a)寒冷低気圧の前線はない

NHKの「気象ハンドブック」には、「寒冷低気圧は前線を伴わない」と書いてあります。

「一般気象学」には、「温帯低気圧の衰退期に見られる」&「地上の低気圧はいわゆる閉塞前線を伴う」と書かれています。(183ページ)

(b)寒冷低気圧は地上で観測されにくい

寒冷低気圧は、上空では低気圧なんです。

でも上空に寒気(重い空気)を持ってるので、地上での気圧は周りより低くならないという特徴があります。

寒冷低気圧の断面イメージ図

(c)寒冷低気圧の中心の上空はどうなってるか?

寒冷低気圧の上空でえは、対流圏界面も下に凹んでいます。

寒冷低気圧の断面イメージ図

対流圏界面が凹んでいるので、その上の空気が穴に落ちるように下がります。

すると断熱圧縮されて、周囲の空気より温度が高くなるのです。

はれの
はれの

寒冷低気圧、上空に暖気を持ち、その下には寒気を持つなんて・・・なんて不思議な低気圧なんでしょう〜

(d)寒冷低気圧の南東側では収束帯ができる

夏の高温多湿の日本へ、西から寒冷低気圧が来たら・・・南東側は下のイラストのような状態ですね!

寒冷低気圧の南東側では

  • 低気圧の風の回転で空気が収束する位置であり
  • 南から太平洋からの暖湿気が入ってくる
  • 上空には寒気がある

となったら大気の成層は不安定で、積乱雲の大好物ですよね。

だから(d)は〇!

問8:積乱雲とそれに伴う現象について

【問題文】

積乱雲およびそれに伴う現象について述べた次の文(a)〜(c)の下線部の正誤の組み合 わせとして正しいものを,下記の1〜5の中から 1 つ選べ。

(a) 日本において,発達した積乱雲がもたらす⻯巻やダウンバースト,ガストフロント は,いずれも沿岸部で多く発生する傾向がある。

(b) 発達した積乱雲に伴う冷たい下降気流が地表面にぶつかり周辺に吹き出すとき, その先端部で地表付近の湿った暖かい空気が持ち上げられて,新たな積乱雲が発生 することがある。

(c) 衛星画像で,対流圏中・上層の一般風の風上側に向かって,次第に細く毛筆状ある いはにんじん状になっている雲域をにんじん状雲と呼び,特に先の細くなった部分 で激しい雨,突風 ,雷,降ひょうなどの顕著現象を伴うことが多い。

はれの
はれの

積乱雲は激しい気象現象を連れてくるから、深掘りして知っておく必要がある・・・と思っています。

(a)ダウンバースト・ガストフロントは別!

気象庁の分布図を見てみましょう。

まず竜巻分布図

引用:気象庁

次は突風分布図です。

引用:気象庁

続いてダウンバーストとガストフロント分布図です。

引用:気象庁

ダウンバーストとガストフロントは、明らかに沿岸部じゃないですね。

(b)積乱雲の自己増殖(世代交代)

(b)は全くその通り!

マルチセル型の積乱雲を想像してもらうとわかりやすいです。

養分(暖湿気)があると、次々に増えてしまうという・・・まるで単細胞生物のようです。

というわけで、(b)は〇!

(c)テーパリングクラウド(人参状雲域)

衛生画像で見た時、人参のような形の「テーパリングクラウド」は、発達した積乱雲です。

上からみると・・・

横から見ると・・・

金床雲の上部が、ウエディングベールみたいに広がって見えるのが、「テーパリングクラウド(人参状雲域)」だと覚えておけばOKですね!

だから(c)も〇!

「イラスト図解 わかりやすい気象学 専門知識編」のどこに書いてある?

132ページ
352ページ

「イラスト図解 よくわかる気象学 第2版」の338ページ

一般気象学213ページ

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問9:気象衛星の可視画像と赤外画像の見方

【問題文】

次ページの図は,3 月のある日の同じ時刻に観測された気象衛星の可視画像(上)と赤 外画像(下)である。図に A〜D で示した各領域に見られる現象について述べた次の文(a) 〜(d)の下線部の正誤について,下記の1〜5の中から正しいものを 1 つ選べ。

(a) 領域Aでは霧または下層雲が発生しており,大気下層には安定層があると考えら れる。→

(b) 領域Bでは地形性の巻雲が発生しており,奥羽山脈の山頂付近の高度から対流圏上 部まで,大気は安定した成層を成し,風向はほぼ一定であると考えられる。→

(c) 領域Cには薄い巻雲を透かしてその下に波状の雲が見られる。波状の雲の生成に は山岳波が関係していると考えられる。→

(d) ⻄日本から南⻄諸島にかけて発達中の低気圧に伴う雲域がかかり,低気圧の中心 付近に対応する領域 D には積乱雲を含む雲域が存在している。

はれの
はれの

さて私の大好物!(知らんがな)
衛星画像の問題です♪

それぞれアホっぽい表現ですが、私の見た感じはこちら

雲域可視画像赤外画像こんな雲じゃないかな?
A薄い白
→鉛直方向に薄い
薄い白
→雲長高度が低い
低い層雲
B薄い白
→鉛直方向に薄い
白い
→雲頂高度は高め
巻雲系の雲
C白い波状
→鉛直方向に厚みがある
白い&波状ではない
→雲長高度は高め
波状の積雲の上に
薄い巻雲系の雲
D真っ白
→しっかりした厚みがある
真っ白
→かなり雲長高度は高い
積乱雲!

「イラスト図解 わかりやすい気象学 専門知識編」のどこに書いてある?

98ページ〜113ページ

問10:温位・相当温位・飽和相当温位について

【問題文】

図ア~ウは,3 つの地点における異なる日の 9 時の温位(太線),相当温位(破線),飽 和相当温位(細線)の鉛直分布を示している。これらの地点付近の大気の状態について述 べた次の文(a)~(c)に対応する図の組み合わせとして適切なものを,下記の1~5の中か ら 1 つ選べ。なお,横軸の目盛間隔は各図とも 10K であるが,各図の左端の温位は同じ ではない。

(a) 観測地点は日本海を東進する低気圧の東側にあり,およそ 6 時間後に周辺でダウ ンバーストと思われる突風が観測されている。→

(b) 観測地点は日本海側に位置し,強い寒気が流入している領域にあり,周辺では雪 やみぞれが観測されている。→

(c) 観測地点は移動性高気圧に覆われた内陸部にあり,周辺は広く晴れている。→

はれの
はれの

まず用語をまとめますね。

用語意味すること
温位その空気塊を断熱的に1000hPaまで変化させた時の絶対温度
相当温位その空気塊に含まれている水蒸気の潜熱と温位
飽和相当温位その空気塊が飽和していると仮定した時の相当温位

次に「それぞれの値が近い・遠いとどういうことを意味するのか」を整理します。

温位と相当温位の値が近いその空気塊はそこそこ乾燥している
(ほとんど水蒸気を含んでいない)
温位と相当温位の値が遠いその空気塊は潤っている
(たくさん水蒸気を含んでいる)
相当温位と飽和相当温位の値が近いその空気塊は飽和に近い
(あと少ししか水蒸気を含めない)
相当温位と飽和相当温位の値が遠いその空気塊は乾燥気味
(まだまだ水蒸気を含むことができる)

上の表から・・・

  • ア:下層から上空まで、水蒸気は少ないけど、これ以上の水蒸気を含むのは難しい。→気温が低い?
  • イ:下層は水蒸気を含んでいるけど、もっと含むことができる。
    上層は乾燥している。
  • ウ:下層は湿潤だけど、もう少し水蒸気を含むことができる。
    中層は乾燥していて、もっと水蒸気を含むことができる。
    上層は湿潤で飽和に近い。

ということが言えますよね。

それと、a,b,cの成層を想像してみます!

aダウンバーストが発生する前の成層
→発達した積乱雲ができていたはず。
→大気の成層は不安定(上空に寒気&下層に暖湿気)
b寒気の流入&雪やみぞれが降った
→気温は低い&空気中に水蒸気は少ないけど、これ以上水蒸気を含むのは難しい。
c移動性高気圧が来てる&内陸部
→夜のうちにできた夜露が蒸発して、朝9時では地上の湿度は高いかも。
→上空は高気圧に覆われて乾燥している。

ということは〜

記号成層の状態記号グラフから読み取れること
a上空に寒気&下層に暖湿気.
上層は湿潤で飽和に近い。
中層は乾燥していて、もっと水蒸気を含むことができる。
下層は湿潤だけど、もう少し水蒸気を含むことができる。
b気温は低い&空気中に水蒸気は少ないけど、これ以上水蒸気を含むのは難しい。下層から上空まで、水蒸気は少ないけど、これ以上の水蒸気を含むのは難しい。→気温が低い?
c夜のうちにできた夜露が蒸発して、朝9時では地上の湿度は高いかも。
上空は高気圧に覆われて乾燥している。
上層は乾燥している。
下層は水蒸気を含んでいるけど、もっと含むことができる。

ですね!

だから答えは④なのです。

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問11:台風に伴う風について

【問題文】

台風に伴う風に関して述べた次の文(a)〜(d)の正誤の組み合わせとして正しいものを, 下記の1〜5の中から 1 つ選べ。

(a) 台風に伴う風は一般に傾度風で近似でき,台風を取り巻く等圧線に沿った流れと なっているが,大気境界層内では地面摩擦の影響により中心に向かう流れが生ずる。→

(b) 一般に,ある地点で時間の経過とともに風向が時計回りに変化しているとき, その地点は台風の進行方向の右側にあたる。→

(c) 台風中心付近(ただし,台風の眼の中を除く)で,等圧線の接線方向の風速は,対 流圏中層と対流圏界面の間の高度で最も大きくなる。→

(d) 台風が北上して温帯低気圧に変わりつつある段階では,強風域が広がったり, 風が中心から離れた場所で最も強くなったりすることがある。→

はれの
はれの

台風の風についての問題ですが、台風に限らず、北半球の低気圧の風について理解していれば解けますよね。

では順番にいってみよー!

(a)大気境界層で吹く風

答えは〇!

大気境界層は地上1500mくらいまで。

大気境界層は、対流圏の下層にあって、一番地上の影響を受けやすいところです。

当然風は地表面との摩擦で風向きが変わるので、台風の風がより中心に向かうことになるのです。

ここにも書いてあります。↓

  • 「イラスト図解 よくわかる気象学 第2版」の258ページ~
  • 「一般気象学 第2版」の147ページ~

(b)ある地点の西側を台風が通過する時の風向きを考えてみて!

台風の進行方向右側にある観測地点で、風向がどう変わるのかを問う問題です。

この手の問題は、イラストに書いちゃう方が早い!ってことで、描きました。

はれの
はれの

観測地点の風向、「南東→南→南西」と、時計回りになってますね。(*´꒳`*)

(c)【台風の風】等圧線の接線成分を鉛直断面図で見ると・・・

台風の等圧線の接線方向の風速で一番強いところはどこかって問題ですよね。

これは「一般気象学 第2版」にそのまんま答えになる図がありました。(238ページ図8.31)

はれの
はれの

図8.31によると、風が一番強いのは下層〜中層です。

もっと詳しく言うと

「台風の目から100km~200km離れたところの1500~5000mの高度で一番風速が大きい。」

間瀬博文さんの「台風0418ソングダーの真実」という論文にも同じ図画使われています。

引用:間瀬博文さんの論文「台風0418ソングダーの真実」

(d)台風より温帯低気圧の方が水平スケールが大きい

引用:気象庁

上の図のように、台風と温帯低気圧では空間のスケール(この場合は水平スケール)が違います。

はれの
はれの

一般的に温帯低気圧の方が大きい!

そして温帯低気圧になるってことは、新たにエネルギーが供給されてるわけなので、「強風域が広がることもある」。

そして最大風速を観測する場所も、台風ではないわけなので、中心付近とは限りません。

問12:降水短時間予報について

【問題文】

気象庁は,2018 年 6 月,降水短時間予報の予報時間を 6 時間先までから 15 時間先 までに延⻑した。この降水短時間予報について述べた次の文(a)〜(c)の正誤の組み合わせ として正しいものを,下記の1〜5の中から 1 つ選べ。

(a) 15 時間先までの降水短時間予報は,夜間から明け方に大雨となる見込みを暗くなる 前の夕方の時点で提供することから,早めの防災対応につながることが期待される。→

(b) 降水短時間予報は,1時間ごとの1時間降水量を,6時間先までは1km四方で, 7〜15 時間先までは 5km 四方で予報している。→

(c) 7〜15 時間先の降水短時間予報は,メソモデルと局地モデルを統計的に処理した結 果を組み合わせて作成している。→

はれの
はれの

降水短時間予報が6時間から15時間に変わって、朝出かける時も夜寝る時も、予定を立てられるようになって助かります!

(a)降水短時間予報の予報時間が長くなったことで期待されること

台風等により夜間から翌日の明け方に大雨となる可能性がある地域を夕方の時点で把握できるようにすることなどにより、現状より早い段階で市町村長の避難準備・高齢者等避難開始や住民の自主避難の判断を支援するため・・・

引用:気象庁

もう「答えそのまんま」ですね!

夕方の4時に15時間っていうと、翌日の朝7時までのことなので、早い段階で避難所にいく判断もできるわけです。

だから(a)は〇!

(b)1時間ごと?1km四方?5km四方?

降水短時間予報では

1時間ごとの1時間降水量を予想している→〇

気象庁の今後の雨(降水短時間予報)のページに書かれています。

15時間先までの1時間ごとの降水量分布を予測したものを表示します。

引用:気象庁

6時間先までは1km四方で予報している→〇

2018年3月5日から、やってます。

10 分毎更新・1km 格子で 6 時間先までの「速報版降水短時間予報」

引用:気象庁

7〜15時間先までは5km四方で予報している→〇

2018年6月20日から、やってます。

1 時間毎更新・5km 格子で 7~15 時間先までの「降水 15 時間予報」の運用を開始した。

引用:気象庁

こう言う情報って、参考書だけから学ぶのは難しいことも多いです。

はれの
はれの

日頃から気象庁の発信に注目したり、過去問は新しいもの順にかたっぱしから解くと良いですよ。

(c)メソモデルと局地モデルを使ってます!

この問題の答えは「イラスト図解 よくわかる気象学 専門知識編(202ページ)」にそのまんま書かれています。

7~15 時間先までの「降水 15 時間予報」にはメソモデルと局地モデルを、組み合わせて使っている。

「イラスト図解 わかりやすい気象学 専門知識編」のどこに書いてある?

198ページ〜205ページ

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問13:竜巻発生確度ナウキャスト&竜巻注意情報について

【問題文】

⻯巻発生確度ナウキャストおよび⻯巻注意情報について述べた次の文(a)〜(d)の正誤 の組み合わせとして正しいものを,下記の1〜5の中から 1 つ選べ。

(a) ⻯巻発生確度ナウキャストは,⻯巻等の激しい突風が今にも発生する(または発生 している)可能性の程度を推定するもので,発生確度を 10km 格子単位で解析し,1 時間後までの予測を 10 分毎に更新して発表する。→

(b) 発生確度2は,発生確度1と比べると適中率は高いものの捕捉率は低く,見逃し が多いため,⻯巻注意情報は発生確度 1 が現れた地域に対して発表する。→

(c) ⻯巻発生確度ナウキャストは,気象ドップラーレーダーによるメソサイクロンの検 出結果を利用している。→

(d) 気象庁の現業数値予報モデルは,⻯巻やメソサイクロンのような小さなスケール の現象を予測することができないため,⻯巻発生確度ナウキャストは数値予報の結 果を利用していない。→

はれの
はれの

「竜巻発生確度ナウキャスト」は、「レーダー・ナウキャスト」でみれます。

(a)竜巻発生確度ナウキャストとは?!

「イラスト図解 よくわかる気象学 専門知識編」の195ページにも記載がありますが、気象庁でも詳しく解説されています。

竜巻発生確度ナウキャストは、竜巻の発生確度を10km格子単位で解析し、その1時間後(10~60分先)までの予測を行うもので、10分ごとに更新して提供します。

引用:気象庁

(b)竜巻注意情報は発生確度2の時に発表される。

はれの
はれの

ついでに「発生確度1と2について、おさらいしよう!

発生確度1とか2って、表にするとわかりやすいです。

発生確度予測の適中率捕捉率
発生確度11~7%程度80%
発生確度27~14%程度50~70%
  • 「適中率」→竜巻などが発生すると言う予測を出した時に、実際に竜巻などの激しい突風が発生した割合

  • 「捕捉率」→実際に竜巻などの激しい突風が発生した場合に、事前に竜巻注意情報が発表されていた割合

ややこしいけど、ちゃんと理解できるところまで落とし込んでくださいね!

(c)気象ドップラーレーダーを使ってるのか?

この問題で問われているのは、竜巻発生確度ナウキャストという予報は、データに気象ドップラーレーダーのメソサイクロン 検出結果を使っているのか?です。

答えは〇!

気象庁によると、気象ドップラーレーダーから、竜巻が発生しそうな「可能性」のデータを使っているとのことです。

詳しくはこちら→気象庁

(d)数値予報の結果を使っている!

竜巻発生確度ナウキャストでは、数値予報の結果を利用しています。

数値予報では、竜巻のようなスケールの小さい予想はできません。

でも竜巻が発生しやすい条件(発達した積乱雲が発生しやすい)の予想はできるわけです。

だから、竜巻発生確度ナウキャストでは、数値予報の結果を利用しています。

詳しくはこちら→気象庁

「イラスト図解よくわかる気象学 專門知識編」のどこに書いてある?

195ページ

問14:降水予報の的中率・見逃し率

【問題文】

表は,予報区 A,B における,1 日〜5 日の 1mm 以上の降水の有無の予報および実 況を示したものであるが,予報区 A の 2 日の予報のデータが空欄になっている。この期 間の予報区 A の見逃し率が予報区 B の見逃し率と等しいとき,次の文(a)〜(c)の正誤の 組み合わせとして正しいものを,下記の1〜5の中から 1 つ選べ。

(a) 予報区Aの2日の予報は,「〇」である。→

(b) この期間の降水の有無の適中率は,予報区Aの方が高い。→

(c) この期間の降水の有無の空振り率は,予報区Aの方が高い。→

はれの
はれの

この問題は、算数の推理算と、高校で習う確率統計のようですね。

まずは用語をまとめて頭をスッキリさせますよ。

用語意味
適中率現象のある・ないの予想が実際に起きた・なかった割合予想が適中した回数/予想した回数
空振り率現象があると予想したのに、実際にはなかった割合現象があると予報したのになかった回数/予想した回数
見逃し率予想してなかったのに現象が起きた割合現象なしと予想したのに現象があった回数/予想した回数

(a)予報区AとBで見逃し率が同じだから…

はれの
はれの

見逃し率は、予想してなかった現象が起きた割合のことですよね。

予報区Bでは、予想してなかったのに現象が起きたのが1回。

じゃあ、空欄に入るのは、「〇」ですね!

(b)AとBで適中率は同じ

現象があってもなくても、予想通りになっている割合が「適中率」。

ということは、予報区AとBは、適中率は同じです。

(c)上段黒丸&下段白〇は何個?

現象(1mm以上の降水)があると予報だしたのに、実際にはなかった回数は…

予報区AもBも1回ずつです。

だからAもBも同じ!

「イラスト図解よくわかる気象学 專門知識編」のどこに書いてある?

304ページ〜307ページ

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問15:大気と海洋の特徴について

【問題文】

図 A は,ある年の 2 月の月平均 500hPa 高度(実線)と平年差(塗りつぶし)であり,図 B は,月平均海面気圧(実線)と平年差(塗りつぶし)である。これらの図から読み取れる大 気と海洋の特徴について述べた次の文章の空欄(a)~(c)に入る語句の組み合わせとして正 しいものを,下記の1~5の中から 1 つ選べ。

図 A では,アリューシャン列島の東で正偏差,北米北部で負偏差,北米南東部で正 偏差の波列パターンがみられる。これは, (a) が発生しているときに現れやすいパタ ーンである。また,ヨーロッパから極東域にかけては,ヨーロッパ付近で負偏差,西 シベリアから中央シベリアにかけて正偏差,極東域で負偏差の波列パターンがみられ, これは (b) と呼ばれる。

図 B では,地上のアリューシャン低気圧の勢力は中心の東側で平年よりも (c) なっ ており,(a) が発生しているときの特徴がみられる。

解答は・・・

  • (a)ラニーニャ現象
  • (b)ユーラシアパターン
  • (c)強く
はれの
はれの

500hPa高度の平年偏差・・・ものすごく馴染みがなくて、勉強が辛くなる部分ですよね!

でも何度も参考書や気象庁の解説を読めば、そのうちわかるようになるので頑張ろう!

(a)図Aはエルニーニョ の反対の特徴

エルニーニョ 現象が起きている冬季、絶対ではないですが、500hPaの高度偏差は、PNA(Pacific North American)パターン、またはWP(Western Pacific)パターンとなることがあります。

それぞれの特徴をまとめました。↓

PNA(Pacific North American)パターン
  • 極東域(アリューシャン列島あたり)負の偏差
  • 北米北部あたりで正の偏差
  • 北米南東部あたりで負の偏差
WP(Western Pacific)パターン
  • 日本の北あたりで負の偏差
  • 日本の本州以南あたりで正の偏差

図Aでは、

  • 極東域(アリューシャン列島あたり)正の偏差
  • 北米北部あたりで負の偏差
  • 北米南東部あたりで正の偏差

とPNAパターンの逆になっているので、答えは「ラニーニャ現象」ですね。

詳しくはこちらで学べます→気象庁

(b)北極振動とユーラシアパターン

そもそも選択肢にある「北極振動」と「ユーラシアパターン」ってなんじゃいな?ってことで、まとめます。

北極振動北半球の循環の卓越する変動パターン
(いくつかのパターンがある)
主に高緯度側と中緯度側で正負が分かれる。
ユーラシアパターンヨーロッパからユーラシア大陸をまたぐ大きな破裂パターン。
典型的なパターンは、ヨーロッパと東アジアで負偏差、西シベリアでは正偏差。

問題文には

  • ヨーロッパで負
  • 西シベリア〜中央シベリアで正
  • 極東で負

ってことなので、北極振動の「高緯度側と中緯度側で分かれる」じゃなくて「ユーラシアパターン」ですね。

(c)ラニーニャとアリューシャンの低気圧の関係

絶対ではないんですが・・・

ラニーニャ現象が起きている時、冬にアリューシャン低気圧が弱区なるパターンがあります。

アリューシャン低気圧が弱くなるのは、偏西風の蛇行が日本の東海上で低気圧を弱める・・・低気圧を強めない流れになるんです。

はれの
はれの

逆にエルニーニョ との時は、アリューシャン低気圧は強められる傾向があります。

だから(c)は「弱く」ですね!

「気象予報士ハンドブック(418ページ〜421ページ)」でも解説されていますが・・・

はれの
はれの

「気象予報士ハンドブック」、値段が高いんですよ。(私は割引がある時に買いました)

財布に余裕があれば買っても良いと思いますが、受験に必須ではないです。

参考書籍

自分の記憶が間違ってたら、読んでくださったあなたにもご迷惑になるので、一応参考書籍というか、自宅にある本で確認しつつ書きました。

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最後に・・・

僭越ですが、私の解答方法をまとめました。

なんていうか、一般知識の問題と違って、専門知識の問題は疲れますね。

問題文を読んでも目が滑ると言うか、軽く読んだくらいでは、内容が頭に入ってこないです。

でも今は試験勉強にもお金がかからなくなって、最高な時代だと思います。

過去問を解く時も、わからない言葉や内容は、検索すればだいたい見つかりますから。

はれの
はれの

私は検索する時、「〇〇(わからないこと) 気象庁」と検索します。 

情報の出どころが気象庁なら、試験対策としては確かな情報だし、カラーの図解も多いのもいいですね。

過去問でわからなかったところは、必ずノートなどにまとめるのをおすすめです。

あなたの合格を祈ってますよー(≧∇≦)/

実技試験の過去問解説はこちら↓(noteにて、当分無料で公開しておく予定)

第54回気象予報士試験【学科・一般知識】の過去問解説はこちら

学科一般【過去問私的解説&ヒント】第54回気象予報士試験

【過去問】第53回気象予報士試験・学科・一般を、私だったらこう解きます!ってのをまとめています。

気象予報士試験過去問解説 学科一般【過去問私的解説&ヒント】第53回気象予報士試験

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