高度1000m にある、気圧900hPa、温度18℃の水蒸気で飽和した空気塊を、気圧1013hPa の高度0m まで、周…
一般知識 一般知識 問2
高度1000m にある、気圧900hPa、温度18℃の水蒸気で飽和した空気塊を、気圧1013hPa の高度0m まで、周囲の空気と混合することなく断熱的に下降させたときの相対湿度の値に最も近いものを、下記の①〜⑤の中から1 つ選べ。ただし、空気塊は水滴を含んでおらず、水蒸気の混合比w は水蒸気圧e、気圧p を用いてw=0.622e/p で近似できるものとする。また、乾燥断熱減率は10℃/km、湿潤断熱減率は6℃/km とし、温度と飽和水蒸気圧の関係は次の表のとおりとする。
- ①55%
- ②62%
- ③70%
- ④79%
- ⑤89%
正答 ②
正答は ②。62% です。
【考え方】
空気塊は飽和していますが水滴を含んでいないので、下降して温まると、すぐに未飽和になります。蒸発させる水滴が無いので、下降の間は乾燥断熱減率(10℃/km)で昇温します。また、凝結も蒸発も起こらないので、水蒸気の混合比は保存されます。
【下降後の温度】
18℃+10℃/km×1km=28℃
【下降後の水蒸気圧】
高度1000mでは飽和しているので、水蒸気圧は18℃の飽和水蒸気圧21hPaです。混合比 w=0.622e/p が変わらないので、e/p も一定です。
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e′=21hPa×(1013÷900)≒21×1.126≒23.6hPa
【相対湿度】
28℃の飽和水蒸気圧は表から38hPa なので23.6÷38≒0.62 → 約62%
【ほかの選択肢】
① 55% は、気圧の変化を考えずに 21÷38 とした値です。誤り
③〜⑤ 湿潤断熱減率(6℃/km)で温度を24℃などとすると、相対湿度を大きく見積もってしまいます(23.6÷30≒79% が④)。水滴が無いので湿潤断熱減率は使いません。誤り
【ポイント】
下降する空気が湿潤断熱変化をするのは、蒸発する水滴を含むときだけです。また、混合比が一定でも、気圧が上がると水蒸気圧は気圧に比例して大きくなります。
出典:令和7年度第1回(第64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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