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問 8:気圧と温位と風の関係
図は、北半球における安定で静力学平衡及び地衝風平衡が成立している大気の、ある高度の範囲における南北鉛直断面である。
実線は等圧面、破線は等温位面を、またとはそれぞれ西風と東風の地衡風を表し、その大きさで風速の大小を示している。
図(a)~(e)のうち、等圧面、等温位面、地衡風の風向・風速の関係が正しいものを、下記の①~⑤の中から1つ選べ。
③ (a)と(e)
まず気圧と風向を考えてみます。
地衡風の風向は気圧が高い方が右手になるので・・・
南側の気圧が高い=西風になるはず
(a),(b),(c)
北側の気圧が高い=東風になるはず
(d),(e)
ここで、上記に当てはまっていない(c)と(d)は除外します。(①と④が除外される)
もう一つ、等圧線の傾きから、傾きの大きな方が風速は大きいので(今は地表面付近の摩擦とか考えません)
上層の方が等圧線の傾きが大きい=上層の方が風速が大きい
(a),(b)
下層の方が等圧線の傾きが大きい=下層の方が風速が大きい
(e)
↑これは矛盾なしで答えを絞れず、残り①か③か⑤。
次に温位と風向について考えます。
温位と風って、どう関係してるのか、こんな問題出たことありましたっけ?
ちょっと記憶にないので、間違ってるかもしれませんが、私の考察を述べます。
相当温位と違って、温位は「水蒸気の凝結なしで断熱的に1000hPaにしたときの温度(K)」ですよね。
そして上層ほど温位は高くなってます。(「一般気象学」参照)
なので同じ高度で比べると、等温位面が下がっている側の方が温度は高いイメージで良いはず。
また、問7で出した答えを思い出すと(軸対象の当該低気圧は中心に近いほど温度が高いため、高度が高くなるほど風速は小さい。)・・・
(b)と(e)は気圧が低い側で温位が高いので、高度が高くなるほど風速が小さくなるような…。
そうすると、(e)は矛盾はなし。
(b)は上層の方が風速が大きくなっており矛盾するので除外します。
(a)も上層の方が風速が大きく矛盾なし。
よって(a)と(e)が正しいので、答えは③!
模範解答と同じ答えにはなるけど、本当に個人的な考察になってしまいました。
スッキリ解答できる方、コメントお待ちしてます!
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