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令和 7 年 1 月の第 63 回気象予報士試験の学科一般知識の問題を、
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!!!

この記事は、令和 7 年 1 月の第 63 回気象予報士試験の学科一般知識の問題と解答を持っている人向けの内容です。
問1:地球大気の組成
地球大気の組成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)対流圏内において、窒素、酸素、アルゴンの3種類の気体が乾燥空気に占める比率(体積比)は、99.9%以上となっている。
(b)高度80km以下では、乾燥空気の平均分子量は高度によらずほぼ一定である。
(c) 対流圏の空気の平均分子量は、水蒸気の混合比が大きいほど大きくなる。

② (a)正,(b)正,(c)誤

気象学の本を開いて、最初に学ぶ内容ですね!
対流圏から高度約80kmまで、乾燥空気の組成(割合)は以下になります。↓
- 窒素分子:78.1%
- 酸素分子:20.9%
- アルゴン:0.9%
78.1 + 20.9 + 0.9 = 99.9
よって(a)の「対流圏内において、窒素、酸素、アルゴンの3種類の気体が乾燥空気に占める比率(体積比)は、99.9%以上となっている。」は正しい!
水蒸気を除いた空気(乾燥空気)の組成は、高度約80kmまでほとんど変わらないので・・・
(b)の「高度80km以下では、乾燥空気の平均分子量は高度によらずほぼ一定である。」は正しい!
水蒸気の分子量(1モルあたりの分子の質量)は18。
乾燥空気は、幾つもの分子で構成されているんだけど、それらを合わせると分子量は約29。
この情報だけだとピンとこないかもしれませんね。
なので、懐かしのアボガドロの法則を思い出してください。
気圧が同じで、温度が同じで、体積が同じ気体には、同じ数の分子が含まれるという法則
つまり、ある2つの空気の気圧が同じで、温度が同じで体積が同じ空気において、含み得る気体分子の数は同じになるはずなので、水蒸気が多い方が平均分子量(質量)は少なくなるのです!

よって(c)の「対流圏の空気の平均分子量は、水蒸気の混合比が大きいほど大きくなる。」は誤り!

実は湿っている空気ほど軽いなんて、面白いですね!

「一般気象学(第2版)」 p13 ~ , p61 ~
「イラスト図解 よくわかる気象学(第2版)」p20 ~ , p34 ~ ,P97 ~
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