学科一般~過去問私的解説&ヒント~第58回気象予報士試験

4:氷粒子の成長

問題文

雲中における氷粒子の成長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)氷晶が雪の結晶に成長するとき、柱状と板状のどちらの形状の結晶になるかは、空気の過飽和度によって決まる。

(b)雪結晶どうしが衝突したとき、温度が低いほど付着して雪片となりやすい。

(c)あられは、水滴と氷粒子が共存している過冷却雲内で、昇華により氷粒子が急成長して形成される。

(d)ひょうは、積乱雲の内部に多数の過冷却水滴があり、強い上昇流が存在するときに、雲の中に保持されながら成長する。

⑤ (a)誤, (b)誤, (c)誤, (d)正

(a)柱状と板状の氷晶

氷晶が柱状と板状、どちらになるかは気温と空気の過飽和度に影響されます。

だから(a)の「氷晶が雪の結晶に成長するとき、柱状と板状のどちらの形状の結晶になるかは、空気の過飽和度によって決まる。」は誤り。

ここに書いてあるよ

(b)凝集過程

雪結晶どうしが衝突して大きな雪片となる過程は、凝集過程と言うんですが・・・氷粒子どうしが衝突して互いに付着する割合は、互いの形によります。

枝状の雪結晶が衝突すると、付着しやすいのは想像できますよね。

さらに気温が比較的高い方が、付着しやすいです。(雪結晶の表面が融けていれば更に付着しやすい。)

よって、(b)の「雪結晶どうしが衝突したとき、温度が低いほど付着して雪片となりやすい。」は誤り。

ここに書いてあるよ

(c)ライミング

雲粒が凍結し、氷粒子の質量が増加すると、その落下速度も大きくなる。

そしてますます多くの雲粒を補足してあられとなる。(ライミング)

昇華じゃないので(c)の「あられは、水滴と氷粒子が共存している過冷却雲内で、昇華により氷粒子が急成長して形成される。」は誤り。

ライミングのイメージ
ここに書いてあるよ

(d)ひょうの成長

「あられ」がさらに成長したものが「ひょう」なので・・・

(d)の「ひょうは、積乱雲の内部に多数の過冷却水滴があり、強い上昇流が存在するときに、雲の中に保持されながら成長する。」は正しい。

ここに書いてあるよ
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5:放射における雲や水蒸気などの効果

問題文

放射における雲や水蒸気などの効果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)地球大気の上端に入射した太陽放射エネルギーは、雲、エーロゾル、大気による散乱と反射、及び地表面での反射により、 約3割が宇宙空間に戻る。

(b)気温の高度分布が同じであれば、大気中に水蒸気が多く存在するほど、大気から地表面に到達する長波放射は少ない。

(c)全天を覆う雲がある場合、それが上層雲でも、下層雲でも地表の放射冷却は同程度に抑えられる。

② (a)正, (b)誤, (c)誤

(a)アルベド

地球のプラネタリーアルベドは約30%なので・・・

(a)の「地球大気の上端に入射した太陽放射エネルギーは、雲、エーロゾル、大気による散乱と反射、及び地表面での反射により、 約3割が宇宙空間に戻る。」は正しい!

ここに書いてあるよ

(b)大気放射

大気中の水蒸気量が多いときは、大気放射量が黒体放射に近づきます。
(長波放射です。)

この大気放射量は、水蒸気量が多い方が多くなります。

だから(b)の「気温の高度分布が同じであれば、大気中に水蒸気が多く存在するほど、大気から地表面に到達する長波放射は少ない。」は誤り。

はれの
はれの

気象衛星の水蒸気画像は、対流圏上部の長波放射量から水蒸気の量を測定してますね。

水蒸気が多い=長波放射が多い→水蒸気画像でより白くなる

ここに書いてあるよ

(c)放射冷却

放射冷却の効果は、覆っている雲の高度によって変わります。
(雲が低いほど放射冷却が抑えられます。)

だから(c)全天を覆う雲がある場合、それが上層雲でも、下層雲でも地表の放射冷却は同程度に抑えられる。」は誤り。

はれの
はれの

下層の雲の方が温度は高いので、赤外放射量が多いしね。

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6:温度風

問題文

図は北緯45°にある2つの地点(a)、(b)と南緯45°にある2つの地点(c)、(d)の850hPaと700hPaの高度の風をベクトルで示したものである。この4地点の850hPaから700hPaの層について以下の3つの条件、㋐寒気移流場である、㋑平均気温が西側の方が高い、㋒水平温度勾配が最も大きい、をすべて満たすものを、下記の①〜⑤の中から1つ選べ。

ただし、風は地衡風で、静力学平衡が成り立ち、850hPaから700hPaにかけての風向の変化は90°以内である。また、風のベクトルの大きさを示す目盛りの間隔はすべて等しいものとする。

①(a)
②(b)
③(b)と(d)
④(c)
⑤(d)

⑤(d)

温度風の問題ですね。

温度風について思い出してみましょう。▶︎「温度風」のおさらい

㋐「寒気移流場である」とは
  • 北半球なら上空に向かって風向が反時計回りに変化している場
  • 南半球なら上空に向かって風向が時計回りに変化している場
㋑「平均気温が西側の方が高い」とは
  • 北半球なら温度風が北から南へ吹いている場
  • 南半球なら温度風が南から北へ吹いている場
㋒「水平温度勾配が最も大きい」とは
  • 温度風のベクトルが長い場

まず寒気移流を条件に(a)〜(d)を見ると、(a)は候補から外れます。

次に「平均気温が西側の方が高い」という条件に合わないのは、(b)と(c)です。

残った(d)は、温度風のベクトルの長さが4マスで(b)と同じくベクトルが最も長いので、「水平温度勾配が最も大きい」に当てはまります。

はれの
はれの

温度風についてしっかり学んでいれば、サービス問題ですね。

ここに書いてあるよ

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