図は、北半球の低気圧の中心付近における空気の収束と上昇流について模式的に示したものである。低気圧中心から半径100kmの…

一般知識　一般知識問6

図は、北半球の低気圧の中心付近における空気の収束と上昇流について模式的に示したものである。低気圧中心から半径100kmの円周上のすべての場所で、地表面から高度1000mまで風速20m/sの水平風が接線に対して中心に向かって30°の角度で反時計回りに吹いているとする。高度1000mにおいて、図の円柱の上面で上昇流が一様であるとき、この上昇流の値として適切なものを、下記の①〜⑤の中から1つ選べ。ただし、空気の密度は一定とし、地表面での鉛直流はないものとする。またsin30°=0.5、cos30°=0.9とする。

①1cm/s
②2cm/s
③20cm/s
④36cm/s
⑤1m/s

正答 ③

正答は ③。高度1000m の上昇流は約20cm/s です。【考え方】密度一定なので、円柱の側面から入る空気の体積と、上面から出ていく空気の体積が等しくなります（地表面の鉛直流は0）。【計算】中心向きの風の成分：20m/s×sin30°＝10m/s 側面から入る量：側面積×10m/s＝(2π×100,000m×1000m)×10m/s＝2π×10⁹ ㎥/s 上面の面積：π×(100,000m)²＝π×10¹⁰ ㎡上昇流 w＝2π×10⁹/(π×10¹⁰)＝0.2m/s＝20cm/s

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【ほかの選択肢】 ④ 36cm/s は、中心向きの成分を cos30°（20×0.9＝18m/s）で計算した値です。cos30°の成分は接線方向（反時計回りの回転）の成分で、空気の出入りには関係しません。誤り ②① 2cm/s・1cm/s、⑤ 1m/s は、面積や長さの扱いを誤った値です。誤り【ポイント】水平収束の大きさは 2×(中心向きの風速)/半径＝2×10/10⁵＝2×10⁻⁴/s で、これに厚さ1000m を掛けても 0.2m/s が得られます。

出典：令和5年度第2回（第61回）気象予報士試験学科試験（予報業務に関する一般知識）問6（一般財団法人気象業務支援センター公表・許諾を得て掲載）出典元ページ

最終更新日 2026年10月15日

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