大気中を鉛直方向に運動する未飽和の空気塊について述べた次の文章の空欄(a)、(b)に入る語句と数値の組み合わせとして適切…
一般知識 一般知識 問2
大気中を鉛直方向に運動する未飽和の空気塊について述べた次の文章の空欄(a)、(b)に入る語句と数値の組み合わせ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、空気塊は周囲の大気とは混合せず、空気塊に含まれる水蒸気は凝結しないものとし、空気塊は地表面には到達しないものとする。温度減率が0.6℃/100mの大気中の高度Aにおいて、周囲の大気と気圧が等しく、周囲より温度が4℃低い空気塊を静かに放出したところ、空気塊は落下をはじめ、断熱的に下降して周囲の温度と等しくなる高度Bに達した後、 (a) 。このとき、高度Aと高度Bの高度差は (b) である。
- ①(a): 加速しながら下降を続けた (b): 約400m
- ②(a): そのまま静止した (b): 約670m
- ③(a): 高度B付近で上下に振動した (b): 約670m
- ④(a): 加速しながら下降を続けた (b): 約1000m
- ⑤(a): 高度B付近で上下に振動した (b): 約1000m
正答 ⑤
正答は ⑤。(a) 高度B付近で上下に振動した、(b) 約1000m の組み合わせです。
【(b) 高度差の計算】
未飽和の空気塊は、下降すると乾燥断熱減率(約1℃/100m)で昇温します。一方、周囲の大気は下へ行くほど0.6℃/100mの割合で高温になります。
したがって、100m下降するごとに、空気塊と周囲の温度差は1.0−0.6=0.4℃
だけ縮まります。最初の温度差4℃がなくなるまでの下降量は
4℃÷(0.4℃/100m)=1000m
です。
【(a) 高度Bに着いた後の動き】
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周囲の温度減率0.6℃/100mは乾燥断熱減率より小さいので、この大気は未飽和の空気にとって安定です。高度Bでは空気塊と周囲の温度が等しくなりますが、空気塊は勢いがついているのでBを通り過ぎます。Bより下では空気塊が周囲より暖かくなって上向きの浮力を受け、押し戻されます。こうしてB付近を中心に上下に振動します(浮力振動)。
【ほかの選択肢】
①④ 加速しながら下降を続けるのは、周囲の温度減率が乾燥断熱減率より大きい(不安定な)場合です。誤り
② 高度Bで速さは最大になっているので、そこでは止まりません。誤り
②③ 約670mは、4℃を0.6℃/100mで割った値で、空気塊自身の昇温を考えていません。誤り
出典:令和6年度第1回(第62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2(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
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