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問6：地上付近の風
北半球中緯度にある平坦な地域において、一定の気圧間隔で描かれた地上の等圧線の分布が、図のように東西に一様で北にいくほど間隔が狭くなっており、相対渦度の鉛直成分が図の範囲でどこでも正になっているとする。このとき地上付近の空気塊に働くコリオリ力の向きを示す矢印として適切なものを、図の①〜⑤の中から1つ選べ。ただし、コリオリパラメータは一定とし、空気塊に働く水平方向の力は気圧傾度力、コリオリ力、摩擦力のみで、摩擦力の大きさは風速に比例し、その向きは風向と反対の向きに働くとする。
① 
求めるのは「地上付近のコリオリ力の向き」。
問題で与えられた条件は
- 北半球である
- 地上の等圧線である
- 等圧線の間隔は北へいくほど狭い
- 図のどこでも相対渦度の鉛直成分が正
- コリオリパラメータは一定
- 空気塊に働く水平方向の力は気圧傾度力、コリオリ力、摩擦力のみ
- 摩擦力は風向と反対の向きに働く
ここからわかることは・・・
- 北半球である→コリオリ力は風向の直角右向き
- 等圧線の間隔は北へいくほど狭い→北へいくほど風速が大きい
- 図のどこでも相対渦度の鉛直成分が正→東寄りの風→北へいくほど気圧が高い（※補足あり）
「図のどこでも相対渦度の鉛直成分が正」というのは、ざっくり以下のような地衡風があるはずです。
この問題では「等圧線の間隔は北へいくほど狭い」→「北へいくほど風速が大きい」ということなので、地衡風の風向はこっちですね。↓
だから「東寄りの風」となります。
さらに、地衡風が東から西に吹くということは、気圧傾度力は北から南に向かっており、「北へいくほど気圧が高い」ことがわかります。
もし地上付近ではなく、上層の風だったら、風は等圧線に平行な地衡風なんだけど・・・
地上付近なので、上記の図に摩擦力が加わります。（問題文中にもありますね。）
すると、摩擦力のぶんだけ、風速が減少します。
そして風速の減少に伴い、コリオリ力も減少します。
すると、気圧傾度力とのバランスが崩れて（変わって）、風向が等圧線に平行ではなくなります。
というわけで、答えは①ですね
「気象予報士講座」第 6 章【晴野が解いてみた】第59回の気象予報士試験の学科試験「予報業務に関する専門知識」はこちら
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