気象学の公式・方程式と単位ノート公開!スキマ時間勉強で復習しよう!

気象学公式・数式・方程式

気象予報士を目指して試験勉強中、勉強範囲が広くて頭の中がゴチャゴチャしてませんか?

特にあの公式の中のアルファベット・・・何だっけ!?

そこで、私がまとめた単位、公式・方程式ノートを公開しちゃいます!

未知数、定数の文字も一緒にノートをお見せしちゃいます♪

気象学で使う未知数・定数のアルファベット

公式・方程式に登場するアルファベットが読めなくては困りますよね!

これ、なんて読むんだっけ?と思う文字や、これ、何の定数だっけ?と思うものをまとめますね。

未知数

文字読み方意味
ρロウ密度
デルタ変化量
Γガンマ断熱減率
θシータ角度

ギリシャ文字の読み方は、馴染みがないですが、θは高校の数学で登場しますね!

読めるようになると、勉強も捗るので、早めに覚えてしまいましょう♪

定数

文字読み方意味数値
Rアール気体定数8.31429±0.0003J・mol-1・K-1
Kケルビン絶対温度-273.15
σシグマステファンボルツマン定数2π5k4/15h3c2=5.67032×10-8W/m2・K4

定数は、ケルビン以外、細かい数値を覚える必要はないですね。

気象予報士試験では、計算が必要なら

「定数は◯◯として・・・」という風に、具体的な数字を提示してくれます!

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気象学で使う単位

気象予報士試験の勉強で、新たに覚えなきゃいけない単位って少ないですね。

単位読み方意味
Nニュートンkg·m/s2
Jジュール1Nの力で物体を1m動かすのに必要な仕事量(N・m)
calカロリー4.184J

N(ニュートン)、わかったような、わからないような・・・ですよね!

1N(ニュートン)とは・・・

1キログラムの質量をもつ物体に1メートル毎秒毎秒 (m/s2) の加速度を生じさせる力

だから、1J(ジュール)は

1N✖1m

なわけです。

とりあえず、複雑な式ではないので、覚えられそうですね♪

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気象学で使う公式・方程式

気体の状態方程式を習ったのは、高校生の時でしたね。

気体の状態方程式P=ρRT

  • P・・・気圧
  • ρ・・・密度
  • R・・・気体定数
  • T・・・温度

静力学平衡⊿P=ーρg⊿Z

  • ⊿・・・変化量
  • P・・・気圧
  • ρ・・・密度
  • g・・・重力加速度(9.8ms-2
  • Z・・・高さ

静力学平衡の式は、馴染みがない人が多いと思うので最初は難しいですよね!

でも必要なので慣れて下さいねー!(´;ω;`)

次は、相対湿度と混合比、過飽和度の公式です!

相対湿度の公式は

(水蒸気圧/飽和水蒸気圧)✖100=相対湿度(%)

混合比の公式は

水蒸気量(g)/乾燥空気(1kg)=混合比w

過飽和度の公式は

{(水蒸気圧ー飽和水蒸気圧)/飽和水蒸気圧}✖100=過飽和度

↑これらも素通りできません!

頑張って数をこなして覚えましょう。

次はこちら⇩

層厚(シックネス)の公式は

静力学平衡の式⊿P=ーρg⊿Zに気体の状態方程式P=ρRTを代入すると

⊿P=ー(P/RT)g⊿Z

渦度の鉛直成分はX軸、Y軸で表して

⊿V/⊿xー⊿u/⊿y

コリオリの力C

C=2mVΩsinφ=fmV

  • m・・・空気塊の質量
  • V・・・風速
  • Ω・・・地球の自転角速度(7.292✖100000/s)
  • φ・・・緯度
  • f・・・コリオリパラメータ

↑からコリオリパラメータf=2Ωsinφ

さあ、次々いきますよ~

気圧傾度力(Pn)はPn=ーm⊿P/ρ⊿n

  • m・・・質量
  • ρ・・・空気の密度

気圧傾度GG=⊿P/⊿n

  • ⊿P・・・気圧差(hPa)
  • ⊿n・・・距離(km)

地衡風速Vg

Vg=ー(1/2ρΩsinφ)✖(⊿P/⊿n)=ーg/f✖⊿Z/⊿n

⊿Zは高度差ですが、高度が低い方から高い方をを引いたものです。

だから⊿Zはマイナスの数値になりますね!

次は傾度風と旋衡風、黒体放射で最後です!

傾度風は高圧部と低圧部に分けてノートに書いてますね。

  • 高圧部Pn=fV-V²/r
  • 低圧部Pn=fV+V²/r

旋衡風Pn=V²/r

黒体放射(ステファンボルツマンの法則)はI=σT4

σは比例定数シグマで、σ=5.67✖10-8w/m2K4

とりあえず、私がすんなり覚えられなかったり、重要だなと思ってノートに書いた公式・方程式はこれで終わりです!!!
(ここではhPaなど、覚えようとしなくても覚えられるものは省いています。)

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最後に

公式・方程式多かったですか?

最初、文字の意味が覚えきれていない時は、全く頭に入らないですよね!

でも気象予報士試験の学科一般知識の勉強をするには、一つ一つ意味をしっかり学んでいくわけです。

だからそれほど無理な量ではないと思います。

まずは、学科の一般知識をクリアしないと次に薦めないので、時間をかけてでもじっくり学んで下さいね!

1回で頭に入らなくても、少しずつスキマ時間に目にすることで、理解できて覚えられます。

一歩一歩、頑張りましょう!応援してますよー!

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