学科専門【過去問私的解説&ヒント】第54回気象予報士試験

ここでわかること

令和2年8月の第54回気象予報士試験の学科専門知識の問題を、はれのだったらこう解く!という考え方や解き方をまとめています。

あなたが次に似たような問題を解く時、「ヒント」となるような内容を目指してます!!!

問1から順番に見る

はれの
はれの

この記事は、令和2年8月の第54回気象予報士試験の学科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54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。

\ まずはダウンロード! /

1:気象庁の地上気象観測について

問題文

気象庁が行う地上気象観測における天気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。

ただしここに記述されていない雲や大気現象は発現していないものとし、天気は「快晴、晴、薄曇、曇、雨、雪、地ふぶき」の中から選ばれているものとする。

(a)層積雲が全天の8割を覆っている場合、天気は「曇」である。

(b)高積雲が全天の6割を覆い、その上には巻層雲が広がっていて、全雲量が10-の場合、天気は「薄曇」である。

(c)積乱雲が全天の9割を覆い、観測点では雨は降っていないが視界内に降雨が認められる場合は、天気は「雨」である。

(d)全天に雲はなく、地面に積もった雪が風で吹き上げられている場合、天気は「雪」である。

①(a)のみ正しい
②(b)のみ正しい
③(c)のみ正しい
④(d)のみ正しい
⑤すべて誤り

答えは・・・⑤! すべて誤りです!

はれの
はれの

一つずつ説明しますね♪

(a)雲が全天の8割の場合は晴

気象庁の天気概況用語説明によると、雲量2以上8以下の状態が「晴」なので

層積雲ってことは青空が見えない雲で、全天の8割を雲が覆っているわけだから・・・晴です!

だから(a)の「層積雲が全天の8割を覆っている場合、天気は「曇」である。」は誤り!

(b)薄曇りとは

「薄曇」とは、「雲量9以上であり、上層雲量が中・下層雲量よりも多く、降水現象がない状態。」のことです。

高積雲は中層雲で、中層雲が6割。それ以外は上層雲ということは中層雲の方が多いですよね。

だから(b)の「高積雲が全天の6割を覆い、その上には巻層雲が広がっていて、全雲量が10-の場合、天気は「薄曇」である。」は誤り!

(c)そもそも降ってないよね?

「雨」とは、「雨を観測した場合。」のことですが、あくまでも観測点で雨を観測した場合でないと、雨が見えたら降ってなくても雨ってオカシイ。

だから(c)の「積乱雲が全天の9割を覆い、観測点では雨は降っていないが視界内に降雨が認められる場合は、天気は「雨」である。」は誤り!

(d)そもそも降ってないよね?(2回目)

(c)とは違うパターンだけど、そもそも降ってないので!

(d)の「全天に雲はなく、地面に積もった雪が風で吹き上げられている場合、天気は「雪」である。」は誤り!

はれの
はれの

天気概況については、気象庁のHPでいつでも見れます♪
▶︎気象庁

イラスト図解よくわかる気象学【専門知識編】の何ページに書いてある?

26ページ
32ページ

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2:アメダスの観測について

問題文

気象庁が気象台等の気象官署とアメダスで行っている気温、降水量、風速の観測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。

ただし、ここでアメダスとは気象官署以外の地域気象観測所をさす。

(a)気温の観測については、気象官署では電動ファンを用いて強制的に温度計に通風を行っているが、アメダスでは電動ファンを使用せず自然通風としている。

(b)降水量の観測については、気象官署では0.5mm単位で観測を行っているが、アメダスでは1mm単位で観測を行っている。

(c)風速の観測については、気象官署では10分間平均風速と瞬間風速の観測を行っているが、アメダスでは瞬間風速の観測は行なっていない。

答えは・・・⑤! 全て誤り!

はれの
はれの

アメダスについての知識は基本中の基本!

はりきっていってみよー!

(a)気温の観測について

アメダスの温度計も電動ファンを使った通風筒を使用して観測しています。

だから(a)の「気温の観測については、気象官署では電動ファンを用いて強制的に温度計に通風を行っているが、アメダスでは電動ファンを使用せず自然通風としている。」は誤り!

(b)降水量の観測について

降水量の観測、アメダスと気象官署の観測単位が違ったら困ります〜(。ŏ﹏ŏ)

だから(b)の「降水量の観測については、気象官署では0.5mm単位で観測を行っているが、アメダスでは1mm単位で観測を行っている。」は誤り!

(c)風速の観測について

風速は1秒間に4回観測してます。

  • 瞬間風速→3秒間平均の風速
  • 風速→10分間平均風速

この観測方法は、気象官署のみじゃなくてアメダスでも同じなので・・・

(c)の「風速の観測については、気象官署では10分間平均風速と瞬間風速の観測を行っているが、アメダスでは瞬間風速の観測は行なっていない。」は誤り!

イラスト図解よくわかる気象学【専門知識編】の何ページに書いてある?

18ページ(風速)
42ページ(気温)
45ページ(降水量)

3:ラジオゾンデについて

問題文

ラジオゾンデを用いた高層気象観測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。

ラジオゾンデによる高層気象観測は、世界各地で毎日決まった時刻(日本標準時09時・21時)に行われて(a)高層気象観測を行う各国においては、現地時刻の9時と21時に観測を行うこととされている。

(b)気象庁では、GPSゾンデと呼ばれる観測機器を使用しており、風向・風速の観測データは、GPS信号を利用して算出されている。

(c)気象庁では、全ての気象台と海洋気象観測船で高層気象観測を行なっている。

(d)気象庁のラジオゾンデによる高層気象観測の観測範囲は地上から上部成層圏までだが、稀に中間圏までラジオゾンデが到達することがある。

答えは・・・④! (b)だけ正しい!

はれの
はれの

ラジオゾンデはデジタル&アナログ技術のハイブリット!

1つ1つ、しっかり覚えよう!

(a)ラジオゾンデの観測時間について

ラジオゾンデを使った高層気象観測は、世界各地で毎日決まった時刻で観測します。

ただ観測時刻は「世界標準時0時と12時」って決まってます。(日本標準時09時・21時)

「現地時間の9時と21時」ではないです。

だから(a)の「高層気象観測を行う各国においては、現地時刻の9時と21時に観測を行うこととされている。」は誤り!

(b)GPSゾンデについて

GPSゾンデとは、「ラジオゾンデのうち、GPS信号を用いて風向・風速を計算するもの」のこと。

風向・風速の観測データは、複数のGPS衛星の電波を受信して、GPSゾンデそのものの移動によって生じる「GPS衛星信号の周波数のずれ」を使って求めます。

だから(b)の「気象庁では、GPSゾンデと呼ばれる観測機器を使用しており、風向・風速の観測データは、GPS信号を利用して算出されている。」は正しい!

(c)高層気象観測してる場所について

高層気象観測(ラジオゾンデ)を行っているのは「全ての気象台」じゃなくて、以下のところ。

  • 全国16か所の気象官署
  • 昭和基地(南極)
  • 海洋気象観測船

だから(c)の「気象庁では、全ての気象台と海洋気象観測船で高層気象観測を行なっている。」は誤り!

(d)高層気象観測の観測範囲について

ラジオゾンデの観測範囲(高度)は地上から高度30kmくらいまで。

高度30kmっていうと、成層圏の中層くらい。

それ以上の高度になると、低い気圧によってラジオゾンデの気球が破裂して観測できません。

だから(d)の「気象庁のラジオゾンデによる高層気象観測の観測範囲は地上から上部成層圏までだが、稀に中間圏までラジオゾンデが到達することがある。」は誤り!

イラスト図解よくわかる気象学【専門知識編】の何ページに書いてある?

78ページ〜

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4:全球モデルの初期値を作成する客観解析について

問題文

気象庁の全球モデルの初期値を作成する客観解析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)ラジオゾンデによる高層気象観測データは大気を直接観測しており精度が高いため、観測地点の直近の格子点では、この観測データそのものを解析値としている。

(b)台風周辺の諸基地の精度向上のため、台風の中心気圧や強風半径の情報に基づいて推定された台風周辺の気圧や風の分布が、擬似的な観測データとして客観解析に利用されている。

(c)観測データは第一推定値と比較され、その差が定められた基準を超える場合は客観解析には利用されない。

答えは・・・③! (a)だけ誤り!

はれの
はれの

モデルの違いを覚えるのはややこしいけど、頑張って!💦

(a)初期値と観測値について

数値予報モデルの格子点の直近に観測地点があったとしても!観測データそのものを解析値とすることはありません!(大気のカオス的性質のため)

だから(a)の「ラジオゾンデによる高層気象観測データは大気を直接観測しており精度が高いため、観測地点の直近の格子点では、この観測データそのものを解析値としている。」は誤り!

(b)台風周辺の客観解析について

「台風の中心気圧や強風半径の情報に基づいて推定された台風周辺の気圧や風の分布」とは、「台風ボーカス」のことだと思います。

この台風ボーカスは、台風周辺の全球モデルの客観解析に使われています。

だから(b)の「台風周辺の初期値の精度向上のため、台風の中心気圧や強風半径の情報に基づいて推定された台風周辺の気圧や風の分布が、擬似的な観測データとして客観解析に利用されている。」は正しい!

▶︎全球モデル(GSM)における台風の進路予測精度の向上について~

(c)観測データは第一推定値が離れていたら?

客観解析では、観測データが第一推定値よりかけ離れているとReject(排除)となります。

だから(c)の「観測データは第一推定値と比較され、その差が定められた基準を超える場合は客観解析には利用されない。」は正しい!

イラスト図解よくわかる気象学【専門知識編】の何ページに書いてある?

5:アンサンブル予報について

問題文

アンサンブル予報について述べた次の文(a)~(d)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。

ただし、アンサンブル予報は同一の数値予報モデルを用いているものとする。

(a)初期値に含まれる誤差によって生じる予測の不確実性の情報を得るため、アンサンブル予報では、摂動を加えた少しずつ異なる多数の初期値について、予測を行っている。

(b)予報結果のアンサンブル平均をとることで、数値予報モデルが持つ系統的な誤差を除去することができる。

(c)アンサンブル予報のスプレッドが大きい場合は、小さい場合に比べて予報の信頼度が高い。

(d)アンサンブル予報などによる確率予報の評価指標の1つであるブライアスコアは、現象の気候学的出現率の影響を受けるため、出現率の異なる現象に対する確率予報の精度の比較には適さない。

答えは・・・③! (a)(d)が正しくて、(b)と(c)は誤り!

はれの
はれの

では一つずつ理由も説明しますね〜

(a)初期値の誤差について

予報の精度が時間と共に低くなるのは、初期値に誤差が含まれるからです。

だから初期値に含まれる誤差の範囲内で、少しずつ違う値を用意することができますね。

「摂動」っていうのは「小さな攪乱(かくらん)・ずれ」という意味だから…

(a)の「初期値に含まれる誤差によって生じる予測の不確実性の情報を得るため、アンサンブル予報では、摂動を加えた少しずつ異なる多数の初期値について、予測を行っている。」の下線部は正しい!

(b)系統的な誤差(バイアス)は除去できない

予測の結果を平均することで、個々のアンサンブルメンバー(予測結果の値)に含まれる誤差が打ち消されて、予測精度が向上します。

「系統的な誤差」というのは「偶然じゃない、一定の傾向を持つ誤差のこと」。

今のアンサンブル予報では、実況との差に系統的な誤差(バイアス)が少なからず存在します。

つまり「除去できてない」。

だから(b)の予報結果のアンサンブル平均をとることで、数値予報モデルが持つ系統的な誤差を除去することができる。」の下線部は間違い!

(c)アンサンブル予報のスプレッドについて

「アンサンブル予報のスプレッドが大きい」ということは、わずかな初期値の違いで個々の予測結果が大きく違うということです。

大きな差がある予測結果を平均すれば、精度が下がることは想像できますよね?

だから(c)の「アンサンブル予報のスプレッドが大きい場合は、小さい場合に比べて予報の信頼度が高い。」の下線部は間違い!

(d)ブライアスコアについて

ブライアスコアは、現象の気候学的出現率の影響を受けます。

だから「異なる標本」や「出現率の異なる現象」に対する予測の精度を比較するのには適しません。

(d)の「アンサンブル予報などによる確率予報の評価指標の1つであるブライアスコアは、現象の気候学的出現率の影響を受けるため、出現率の異なる現象に対する確率予報の精度の比較には適さない。」の下線部そのまんまなので、正しい!

はれの
はれの

テキストだけでは知識不足。

過去問と気象庁の情報を上手に使おう!

イラスト図解よくわかる気象学【専門知識編】の何ページに書いてある?

324ページ〜

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6: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)数値予報モデルで予想された降水域の位置が実際の位置から外れている場合、降水量ガイダンスにより、その位置のずれを修正し誤差を大幅に減らすことは困難である。

(b)風ガイダンスにより、数値予報の風速の予測誤差を低減することはできるが、風向の予測誤差を低減することは困難である。

(c)発雷確率ガイダンスは、対象領域内での発雷数の多寡を予想するガイダンスである。

答えは・・・③! (a)だけ正しい!

はれの
はれの

1つずつ説明しますね。

(a)降水域の位置のずれはまだ修正不可能

降水量ガイダンスに「降水域の位置のずれを修正し、誤差を大幅に減らす」ことができるのか?

はれの
はれの

この「降水域の位置のずれ」っていうのは「系統的な誤差」ではなく、「ランダム誤差」にあたります。

で、この「ランダム誤差」は、まだ修正不可能なんです。

だから(a)の「数値予報モデルで予想された降水域の位置が実際の位置から外れている場合、降水量ガイダンスにより、その位置のずれを修正し誤差を大幅に減らすことは困難である。」は正しい!

▶︎参考ページ

(b)風向・風速の誤差低減はできてる!

風ガイダンスの

  • 風速の予測誤差を低減できる?
  • 風向の予測誤差を低減できる?

という問題です。

はれの
はれの

風向・風速の予測誤差は、モデルと実際の地形が違うなどの系統的誤差なので、誤差は低減できます。

だから(b)の風ガイダンスにより、数値予報の風速の予測誤差を低減することはできるが、風向の予測誤差を低減することは困難である。」は誤り!

風向も風速も誤差は修正してますよ〜

(c)発雷確率ガイダンスって?

発雷確率ガイダンスが「発雷数の多寡を予想する」ガイダンスなのか?という問題です。

はれの
はれの

「発雷確率ガイダンス」は降水確率と同じで、発雷数が多いか少ないかではなく、発雷するかどうかの確率を予測するガイダンスです。

だから(c)の「発雷確率ガイダンスは、対象領域内での発雷数の多寡を予想するガイダンスである。」は誤り!

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280ページ〜

はれの
はれの

過去問と気象庁の情報も、どんどん利用しよう!

参考ベージ ▶︎ガイダンスの解説

7:解析雨量について

問題文

解析雨量について述べた次の文(a)~(d)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)解析雨量は、気象レーダーと雨量計の観測データを組み合わせ、降水量分布を1km四方の細かさで解析したもので、面的に雨量を推定できる気象レーダーと、正確な雨量を観測できる雨量計の両方の長所を活かしたものである。

(b)海上の解析雨量は、陸上の雨量計から得られた情報を用いて気象レーダーの観測データを補正しているため、陸上よりも一般に誤差が大きい。

(c)解析雨量は実測値ではないことから、土壌雨量指数や表面雨量指数の算出の際の入力データとしては利用されない。

(d)解析雨量には、30分ごとに1時間雨量を算出するものと、10分ごとに1時間雨量を算出する速報版がある。後者は前者より、利用する雨量計データの数が少ないため精度は若干低いが、更新頻度が高く、観測から提供まで要する時間が短い。

答えは・・・②! (a)(b)(d)が正しくて(c)が誤り!

はれの
はれの

では個別に「正しい」「誤り」の根拠をお伝えします!

(a)解析雨量について

解析雨量は、「面的に雨量を推定できる気象レーダー」と「正確な雨量を観測できる雨量計」の両方の長所を活かしたものである。

はいまったくその通り!

だから(a)の「解析雨量は、気象レーダーと雨量計の観測データを組み合わせ、降水量分布を1km四方の細かさで解析したもので、面的に雨量を推定できる気象レーダーと、正確な雨量を観測できる雨量計の両方の長所を活かしたものである。」の下線部は正しい!

(b)海上の解析雨量について

海上では、陸上のような実際の雨量を観測するって難しいですよね。

だから陸上の「レーダーのデータを実際の雨量で補正」と同じことを「実際の雨量の値」がないけど補正してます。

するとどうしても、陸上の解析雨量より誤差は大きくなります。

というわけで(b)の「海上の解析雨量は、陸上の雨量計から得られた情報を用いて気象レーダーの観測データを補正しているため、陸上よりも一般に誤差が大きい。」の下線部は正しい!

(c)土壌雨量指数や表面雨量指数の算出に利用される

解析雨量は、土壌雨量指数、表面雨量指数、流域雨量指数の算出や、これらを用いた大雨・洪水警報の危険度分布を求めるためにも利用されます。▶︎気象庁

だから(c)の「解析雨量は実測値ではないことから、土壌雨量指数や表面雨量指数の算出の際の入力データとしては利用されない。」の下線部は誤り!

(d)速報版との違いについて

解析雨量には以下のものがあります。

  • 30分ごとに1時間雨量を算出→1kmメッシュ解析雨量GPV
  • 10分ごとに1時間雨量を算出→速報版解析雨量

速報版解析雨量は算出処理の所要時間を短縮しているので、雨量の算出に利用できる雨量計の数に制限があります。

だから算出処理の所要時間がより長くより多くの雨量計を用いて雨量を解析している「1kmメッシュ解析雨量GPV」の方が精度が高くなります。

というわけで(d)の「解析雨量には、30分ごとに1時間雨量を算出するものと、10分ごとに1時間雨量を算出する速報版がある。後者は前者より、利用する雨量計データの数が少ないため精度は若干低いが、更新頻度が高く、観測から提供まで要する時間が短い。」の下線部は正しい!

参考資料 ▶︎速報版解析雨量・速報版降水短時間予報

イラスト図解よくわかる気象学【専門知識編】の何ページに書いてある?

190ページ〜

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8:台風について

問題文

図は西日本に上陸し、その後勢力を弱めて日本海に進んだ台風の気象衛星赤外画像である。このような台風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)この台風は、眼が不明瞭化し軸対称性も崩れてきているが、周辺には活発な対流雲を伴っているため、引き続き大雨への警戒が必要である。

(b)この台風のように、台風が上陸後に勢力を弱める主な原因は、水蒸気の供給が減少し、また、陸上の摩擦によりエネルギーが失われるためである。

(c)この図のように台風が日本付近を北上するときに、台風の軸対称性が崩れる主な原因は、北上するにつれてコリオリ力が大きくなり、傾度風のバランスが変化するためである。

(d)この図のような、日本列島に接近・上陸し大きな影響を及ぼす可能性が非常に高い台風については、気象庁は1日先までの台風の予報を最短1時間ごとに発表する。

答えは・・・②! (a)と(b)が正しくて(c)と(d)が誤り!

はれの
はれの

台風の問題はわかりやすいと思う!

(a)大雨への警戒が必要なポイントは対流雲

台風の目が不明瞭になったり軸対称性が崩れるということは、台風としてのエネルギー補給が減ったとか、寒気や乾燥した空気が中心部に入ってくるとかあるんですが・・・

イコール「対流雲ができ続ける条件が崩れた」ではないです。

対流雲ができ続けているなら、その下では降水も多いと考えて大雨への警戒をしましょう!

というわけで(a)の「この台風は、眼が不明瞭化し軸対称性も崩れてきているが、周辺には活発な対流雲を伴っているため、引き続き大雨への警戒が必要である。」は正しい!

(b)上陸した台風はどうなるのか

台風のエネルギー源は水蒸気の潜熱です。

また平坦な会場に比べて、地上では下層の摩擦も大きくなって風速が弱まります。

だから(b)の「この台風のように、台風が上陸後に勢力を弱める主な原因は、水蒸気の供給が減少し、また、陸上の摩擦によりエネルギーが失われるためである。」は正しい!

(c)軸対称性が崩れる理由はコリオリ力じゃない

台風の軸対称性が崩れるのは、コリオリ力は関係ありません。

はれの
はれの

極地域でも台風そっくりのポーラーロウなどの発生もありますしね。

というわけで(c)の「この図のように台風が日本付近を北上するときに、台風の軸対称性が崩れる主な原因は、北上するにつれてコリオリ力が大きくなり、傾度風のバランスが変化するためである。」は誤り!

(d)要注意な台風について

台風の実況と24時間先までの予報は3時間毎、120時間先までの予報は6時間毎の発表ですが・・・

実況と予想発表
実況3時間毎の発表
24時間先までの予報3時間毎の発表
120時間先までの予報6時間毎の発表

台風が日本に接近し、災害が発生するおそれが出てきた場合には、実況と1時間後の推定位置を1時間毎に発表します。

実況と予想発表
実況1時間毎
1時間後の推定位置1時間毎

問題文のように、台風の予想の発表は最短1時間毎にはなりますが、「1日先までの」ではなく、「1時間毎に実況と1時間後の推定位置を発表する」ので

(d)の「この図のような、日本列島に接近・上陸し大きな影響を及ぼす可能性が非常に高い台風については、気象庁は1日先までの台風の予報を最短1時間ごとに発表する。」は誤り!

予報のルールはここをチェック! ▶︎気象庁

はれの
はれの

台風の専門的な知識を学べるのはこの本がおすすめ(о´∀`о)

9:ポーラーロウについて

問題文

冬季に日本付近に発生するポーラーロウ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)多くのポーラーロウは対流生の雲を伴い、コンマ状や渦状、台風に似た眼を伴ったらせん状の形をしている。

(b)寒冷渦に伴って日本海に発生することが多く、地上天気図にはメソスケールの低気圧や気圧の谷として解析されることが多い。

(c)台風や温帯低気圧に比べて水平スケールは小さいが、しばしば強風や大雪などの悪天候を伴うので注意が必要である。

(d)一般に、発達して眼(渦の中心の雲のない部分)を伴ったポーラーロウでは、眼の中の気温は周囲より高い。

①(a)のみ誤り
②(b)のみ誤り
③(c)のみ誤り
④(d)のみ誤り
⑤すべて正しい

答えは・・・⑤! すべて正しいです!

https://twitter.com/ESA_EO/status/1235603237518139393?s=20
はれの
はれの

一つずつ確認していきましょう!

(a)ポーラーロウの雲

ポーラーロウには次のような雲パターンがあります。

  • スパイラル状の雲パターン
  • 目を持つパターン
  • コンマ型(低気圧の中心から一本の長い尾が伸びた雲パターン)

だから(a)の「多くのポーラーロウは対流生の雲を伴い、コンマ状や渦状、台風に似た眼を伴ったらせん状の形をしている。」は正しい!

(b)ポーラーロウの解析

日本海で発生するポーラーロウは、冬季に西高東低の冬型の気圧配置となった時に、さらに冷たい空気を運ぶ気圧の谷通る時に発生しやすいです。

だから(b)の「寒冷渦に伴って日本海に発生することが多く、地上天気図にはメソスケールの低気圧や気圧の谷として解析されることが多い。」は正しい!

(c)強風や大雪に注意

(c)の「台風や温帯低気圧に比べて水平スケールは小さいが、しばしば強風や大雪などの悪天候を伴うので注意が必要である。」は本当にそのまんまです!

正しい!

(d)ポーラーロウの目の気温は高い!

ポーラーロウは台風と同じ水蒸気が凝結する際の潜熱と、温帯低気圧と同じ傾圧不安定の仕組みで発達します。

台風とよく似た構造(中心に雲のない領域:眼を持つ)のポーラーロウは、中心に暖気核をもっています。

だから(d)の「一般に、発達して眼(渦の中心の雲のない部分)を伴ったポーラーロウでは、眼の中の気温は周囲より高い。」は正しい!

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10:温帯低気圧について

問題文

北半球の偏西風帯における温帯低気圧について述べた次の文(a)~(d)の正誤について正しいものを、下記の①~⑤の中から1つ選べ。

(a)台風から変わった温帯低気圧では、温帯低気圧になった時点から中心気圧が低くなることはない。

(b)発達中の低気圧では、低気圧の東側で暖気が北上し、西側で寒気が南下するため、熱は北向きに輸送される。

(c)気象衛星の赤外画像でみると、低気圧の発達期には、地上低気圧中心の東側の雲域は、その北縁が寒気側にふくらむ。

(d)地上低気圧の中心と上層のトラフとを結ぶ軸が上層ほど西に傾いていると低気圧は発達するが、閉塞過程に入るとこの軸は次第に直立するようになる。

①(a)のみ誤り
②(b)のみ誤り
③(c)のみ誤り
④(d)のみ誤り
⑤すべて正しい

答えは・・・①! (a)のみ誤り!(b)(c)(d)は正しい!

はれの
はれの

温帯低気圧のことなら、身近で答えやすいですよね!

では一つずつ掘り下げまーす(о´∀`о)

(a)台風が温帯低気圧に変わったら

台風から温帯低気圧に変わると、エネルギーの供給源が「水蒸気の凝結による潜熱→寒気と暖気の位置エネルギー→運動エネルギー」に変わります。

つまり供給エネルギーが多ければ、再び中心気圧が下がって再発達します。

はれの
はれの

ニュースでも「台風は温帯低気圧に変わって、再び発達する見込みです。」なんて聞いたことありますよね?

だから(a)の「台風から変わった温帯低気圧では、温帯低気圧になった時点から中心気圧が低くなることはない。」は誤り!

(b)東西の温度移流

発達中の低気圧では、低気圧中心の東側で暖気が北上し、西側で寒気が南下します。

だから(b)の「発達中の低気圧では、低気圧の東側で暖気が北上し、西側で寒気が南下するため、熱は北向きに輸送される。」は正しい!

(c)気象衛星で見えるバルジ

温帯低気圧の発達時、北側(寒気側)にバルジができますよね。

だから(c)の「気象衛星の赤外画像でみると、低気圧の発達期には、地上低気圧中心の東側の雲域は、その北縁が寒気側にふくらむ。」は正しい!

(d)上層のトラフへの軸の傾き

発達中の温帯低気圧は、地上の低気圧中心と上層のトラフを結ぶ軸が、上空にいくほど西に傾いています。

そして地上の低気圧中心と上層のトラフを結ぶ軸が垂直になるころに、温帯低気圧の成長は終了。

そして衰退期に入る・・・って基本ですよね。

だから(d)の「地上低気圧の中心と上層のトラフとを結ぶ軸が上層ほど西に傾いていると低気圧は発達するが、閉塞過程に入るとこの軸は次第に直立するようになる。」は正しい!

はれの
はれの

問10の内容は、一般知識で学ぶ内容でしたね。

イラスト図解よくわかる気象学第2版【一般知識】の何ページに書いてある?

320ページ

11:気象衛星画像を読む!

問題文

図は、9月のある日の15時に気象衛星で観測された可視画像、赤外画像、水蒸気画像である。これらの画像について述べた次の文(a)~(d)は、図中に示したA~Eの領域のいずれについて述べたものか、適切な組み合わせを下記の①~⑤の中から1つ選べ。

(a)擾乱の北側に広がる上層雲が急速に拡大し、北縁にはトランスバースラインが見られることから、上層の水平発散が強まっていることが示唆される。

(b)連なった雲域の西縁の上層の雲パターンから、上層の強風軸がこの雲域の西縁に沿って存在していることが示唆される。

(c)台風から温帯低気圧に変化しており、擾乱の中心付近には雲の隙間のある領域も見られる。

(d)上空の気圧の谷に伴う暗域が海上を中心に見られ、陸上では上空の気圧の谷と日中の昇温の影響で局地的に積乱雲が発達している。

答えは・・・⑤!

はれの
はれの

ここの画像小さいんで、元画像をしっかり見てくださいね💦

(a)トランスバースラインはEの北辺

トランスバースラインは、強風軸の南側に位置する風向きに直角なライン状の雲のことです。

ということはEの北辺の雲がトランスバースラインですね。

(b)強風軸に伴って現れる雲

(b)のマーカー部分に注目。

「連なった雲域の西縁の上層の雲パターンから、上層の強風軸がこの雲域の西縁に沿って存在していることが示唆される。」

ある雲域の西側に強風軸が存在するということは、雲域の西縁にトランスバースラインがあると推測します。Bですね。

Bの西縁にシマシマな雲がありますから。

(c)寒気・乾燥空気が入った台風はロールケーキみたい

(c)は「台風から温帯低気圧に変化しており、」ってことなので、形の崩れた台風の雲ですよね。

さらに「擾乱の中心付近には雲の隙間のある領域も見られる。」なので、ロールケーキみたいな雲。Aですね!

Aの雲域台風の中心部まで乾燥した空気が入っているのがわかります。

(d)対流雲は見つけやすい

(d)の特徴は次の2つ。

  • 上空の気圧の谷に伴う暗域が海上を中心に見られる。
  • 陸上では上空の気圧の谷と日中の昇温の影響で局地的に積乱雲が発達している。

海上に雲が少なくて、陸上に対流雲が見られるのはDですね!

というわけで、答えは⑤になります。

イラスト図解よくわかる気象学【専門知識編】の何ページに書いてある?

89ページ〜

はれの
はれの

過去問だけではなく、普段から気象衛星画像を見るといいですよ♪

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12:集中豪雨

問題文

日本付近の集中豪雨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)集中豪雨は、狭い地域に短時間に大量の雨が降る現象であり、その水平スケールは数kmから10km程度である。

(b)集中豪雨時の大気下層では、下層ジェットと呼ばれる強風が観測されることがある。

(c)集中豪雨時には、下層への暖湿気塊の流入により、下層から中層に及ぶ厚い層で、絶対不安定な成層状態が長時間維持される。

(d)集中豪雨は、ほとんどの場合、スーパーセルと呼ばれる1つの巨大な積乱雲が発生し、停滞することによって起こっている。

答えは・・・④! (b)だけ正しい!(a)(c)(d)は誤り!

はれの
はれの

集中豪雨の問題は、高頻度なのでしっかり覚えましょう!

(a)集中豪雨の水平スケール

集中豪雨とは、「同じような場所で数時間にわたり強く降り、100mmから数百mmの雨量をもたらす雨のこと」ですが、スケールの指定はないです。

だから(a)の「集中豪雨は、狭い地域に短時間に大量の雨が降る現象であり、その水平スケールは数kmから10km程度である。」は誤り!

(b)集中豪雨と下層ジェットは仲良し

下層ジェットは、大気下層の700hPa〜850hPa付近に出現する狭い範囲で吹く強風域のことです。

この下層ジェットがよく現れるのは、梅雨の大雨の時など。

だから(b)の「集中豪雨時の大気下層では、下層ジェットと呼ばれる強風が観測されることがある。」は正しい!

(c)絶対不安定な成層状態

「絶対不安定な成層状態」って、長時間維持できないんですよ。

積乱雲が発生して、絶対不安定な状態を解消しようとしますから。

だから(c)の「集中豪雨時には、下層への暖湿気塊の流入により、下層から中層に及ぶ厚い層で、絶対不安定な成層状態が長時間維持される。」は誤り!

(d)スーパーセルとマルチセル

集中豪雨はスーパーセルでも起きますが、組織的に次々に積乱雲が生まれるマルチセルの場合も多いです。

だから(d)の「集中豪雨は、ほとんどの場合、スーパーセルと呼ばれる1つの巨大な積乱雲が発生し、停滞することによって起こっている」は誤り!

イラスト図解よくわかる気象学【第2版】の何ページに書いてある?

338ページ〜

一般知識を学ぶ方の本が参考になります。

参考になる情報 ▶︎豪雨のメカニズム

13:表面雨量指数

問題文

表面雨量指数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)表面雨量指数とは、短時間強雨による浸水危険度の高まりを把握するための指標であり、大雨警報(浸水害)・大雨注意報の発表基準に用いられている。

(b)ある地点においては、表面雨量指数の値が大きいときの方が浸水害の危険性が高いが、異なる2地点においては、値の大きい地点の方が浸水害の危険性が高いとは限らない。

(c)勾配が大きい山間部のA地点と、平坦でアスファルトの覆われた部分が多い都市部のB地点があるとき、両方に同じ時間、同じ強度の雨が降った場合、一般に表面雨量指数の値はA地点の方が大きくなる。

答えは・・・②! (a)と(b)が正しくて、(c)が誤り!

はれの
はれの

このジャンルは高頻度!

しっかり覚えて!

(a)大雨警報(浸水害)・大雨注意報の発表基準

大雨注意報や大雨警報は、「表面雨量指数」は「土壌雨量指数」を基準に発表されます。

だから(a)の「表面雨量指数とは、短時間強雨による浸水危険度の高まりを把握するための指標であり、大雨警報(浸水害)・大雨注意報の発表基準に用いられている。」は正しい!

(b)異なる2地点の表面雨量指数

大雨警報(浸水害)等の基準値は、過去の浸水害発生時の表面雨量指数を調査して設定されています。

つまり、地域によって危険度を示す値が違うってことです。

というわけで、(b)の「ある地点においては、表面雨量指数の値が大きいときの方が浸水害の危険性が高いが、異なる2地点においては、値の大きい地点の方が浸水害の危険性が高いとは限らない。」は正しい!

(c)山と都会はどっちが危険?

勾配が大きい山間部に大雨が降れば地滑りや土砂災害が心配。

平坦でアスファルトの覆われた部分が多い都市部に大雨が降れば、水はけが悪いのですぐ浸水害が起きそう・・・

というわけで(c)の「勾配が大きい山間部のA地点と、平坦でアスファルトの覆われた部分が多い都市部のB地点があるとき、両方に同じ時間、同じ強度の雨が降った場合、一般に表面雨量指数の値はA地点の方が大きくなる。」は誤り!

これだけの情報では決められませんね。( ˊᵕˋ ; )

イラスト図解よくわかる気象学【専門知識編】の何ページに書いてある?

364ページ

参考サイト ▶︎気象庁

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14:予測精度について

問題文

表は、ある地点の1日~10日の日毎の最高気温の実況値、モデルXおよびモデルYによる最高気温の予測値を示したものである。

予測値の検証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)実況で夏日になった日のみを抜き出して、最高気温予測の系統的な偏りを平均誤差(ME)により求めると、モデルXの予測値は実況値より低めであった。

(b)10日間の最高気温予測の精度を2乗平均平方根誤差(RMSE)により求めると、モデルYの方がモデルXより予測精度がよい。

(c)実況で真夏日になった日のみを抜き出して最高気温予測の精度を2乗平均平方根誤差(RMSE)により求めると、モデルXの方がモデルYより予測精度がよい。

答えは・・・①! (a)(b)(c)すべて正しい!

はれの
はれの

夏日、真夏日の気温は覚えてるよね?

25℃と30℃だよ!

(a)平均誤差

夏日とは、日最高気温が25度以上の日のこと。

平均誤差(ME)は、「予報値」ー「実況値」を足したものを平均したものです。

夏日になった日のみ抜き出してモデルXの平均誤差を求めると・・・

(-3)+(-1)+(-1)+(-1)+1+2 = -3

-3 ÷ 6 = -0.5

平均誤差がマイナスなので、実況値より低いってことですね。

だから(a)実況で夏日になった日のみを抜き出して、最高気温予測の系統的な偏りを平均誤差(ME)により求めると、モデルXの予測値は実況値より低めであった。」は正しい!

(b)2乗平均平方根誤差(RMSE)

2乗平均平方根誤差(RMSE)とは、「予測値」ー「実況値」を二乗したものを足して平均したものの平方根です。

この問題は、2乗平均平方根誤差を求めることが目的ではなく、XとYの比較ができればOKです。

だから誤差を二乗したものを足すだけで比較できます。

  • モデルX→誤差の二乗を足すと23
  • モデルY→誤差の二乗を足すと19

値が小さい方が予測精度が良いので、モデルYの方が予測精度は良いですね!

だから(b)の「10日間の最高気温予測の精度を2乗平均平方根誤差(RMSE)により求めると、モデルYの方がモデルXより予測精度がよい。」は正しい!

はれの
はれの

実際に足し算すらしなくても・・・パッと見モデルYの方が精度が良さそうなので、試験本番では計算は最後にしましょうね。

(c)真夏日の2乗平均平方根誤差(RMSE)

真夏日は最高気温が30℃以上。

[/list]
  • モデルX→誤差の二乗を足すと8
  • モデルY→誤差の二乗を足すと13
[/list]

値が小さい方が予測精度が良いので、モデルXの方が予測精度は良いですね!

というわけで(c)の「実況で真夏日になった日のみを抜き出して最高気温予測の精度を2乗平均平方根誤差(RMSE)により求めると、モデルXの方がモデルYより予測精度がよい。」は正しい!

イラスト図解よくわかる気象学【専門知識編】の何ページに書いてある?

318, 319ページ

15:500hPa高度と平年差

問題文

図はある年の7月上旬の旬平均の500hPa高度と平年差である。このときの天候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)北日本では、平年より気温が高かった。

(b)北・東日本では、太平洋側を中心に平年より日照時間が多かった。

(c)沖縄・奄美では、平年より日照時間が多く気温が高かった。

答えは・・・④! (a)と(b)が誤りで、(c)が正しい!

はれの
はれの

500hPa高度と平年差、難しいけど頑張ろ!

(a)平年差がマイナスの場合の気温

北日本は平年差がマイナスなので、気温は低くなりそうですね。

だから(a)の「北日本では、平年より気温が高かった。」は誤り!

(b)平年差がマイナスの場合の日照時間

(a)と一緒で、北・東日本では平年差がマイナスなので、日照時間は少なくなると考えられます。

だから(b)の「北・東日本では、太平洋側を中心に平年より日照時間が多かった。」は誤り!

(c)平年差がプラスの場合

沖縄・奄美では、平年差がプラスです。

だから(c)の「沖縄・奄美では、平年より日照時間が多く気温が高かった。」は正しい!

イラスト図解よくわかる気象学【専門知識編】の何ページに書いてある?

332ページ

さいごに

第54回の気象予報士試験の学科試験の「予報業務に関する専門知識」を私・晴野の解き方を紹介しました!

試験の内容も、気象業務支援センターに一報入れて、書かせてもらってます。
※解説内容は気象業務支援センターとは関係ありません。晴野独自のものです。

はれの
はれの

どんな風に説明したら私の考えが伝わるのか、試行錯誤中。

一旦公開してますが、見直して、修正していく予定です。

それと、この過去問解説はどの機関のチェックも受けていないので、もしかしたら間違った内容になっているものもあるかもしれません。

もし「ここおかしいよ!」というのを見つけたら、遠慮せずに「お問い合わせ」からご連絡いただけたら嬉しいです。m(*_ _)m

第53回気象予報士試験【実技試験1】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です。)

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

▶︎第53回気象予報士試験【学科・一般知識】

▶︎第53回気象予報士試験【学科・専門知識】

▶︎第52回気象予報士試験【学科・一般知識】

▶︎第52回気象予報士試験【学科・専門知識】