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問10:成層圏のオゾンについて
成層圏のオゾン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)高度 20km~ 60km における気温の経度平均が夏極に近いほど高温であるのは,オゾンの紫外線吸収に伴う加熱量がより多くなるからである。
(b)オゾンは主として高緯度の成層圏で生成され,蓄積される。
(c)北半球の中高緯度のオゾン全量は,冬から春にかけた時期が他の時期よりも多い。
(d)南極では,極渦が弱い年ほど成層圏が低温になりやすく,オゾンホールが発達する傾向がある。
② (a)正, (b)誤, (c)正, (d)誤
高度約25kmを中心にオゾンを多く含む層をオゾン層といいます。
そして紫外線によるオゾンが発生・消滅の反応の際に、熱を放出するのでオゾン層から成層圏界面(約50km)までの高度では気温が高くなります。
また夏極ほど太陽光が強くなりますよね。
だから(a)の「高度 20km~ 60km における気温の経度平均が夏極に近いほど高温であるのは,オゾンの紫外線吸収に伴う加熱量がより多くなるからである。」は正しい!
オゾンは酸素分子と紫外線によって生まれます。
だから紫外線が降り注ぐ量が多い低緯度で、オゾンが多く生成されるわけです。
というわけで、(b)の「オゾンは主として高緯度の成層圏で生成され,蓄積される。」は誤り!
低緯度で生成されたオゾンは成層圏下部の大気の流れにのって高緯度方向に運ばれ、蓄積されます。
その結果、冬極の春頃でオゾン量が最大となるのです。
(オゾンの輸送は冬季に最も活発)
だから(c)の「北半球の中高緯度のオゾン全量は,冬から春にかけた時期が他の時期よりも多い。」は正しい〜。
極域の成層圏では、冬季にとても気温が低い低気圧(極渦)ができ、オゾンホールが発生しやすくなります。
その仕組みはこんな感じ↓
極域成層圏雲:水蒸気や硝酸などが凝結してできる雲。
極渦が強いほど冬極の成層圏の気温は安定して下がり、オゾンホールが発達しやすくなります。
だから(d)の「南極では,極渦が弱い年ほど成層圏が低温になりやすく,オゾンホールが発達する傾向がある。」は誤り。