北半球における慣性振動について述べた次の文章の空欄(a)〜(c)に入る語句と数式の組み合わせとして正しいものを、下記の①…

一般知識 一般知識 問6

北半球における慣性振動について述べた次の文章の空欄(a)〜(c)に入る語句と数式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。慣性振動とは気圧傾度力が働かない水平面上でコリオリ力と遠心力が釣り合った状態の空気塊の運動である。慣性振動では空気塊は円を描くように運動し、この円の半径をr、運動の速さをV、コリオリパラメータをf とすると、力の釣り合いからfV =V²/r が成り立つ。この釣り合いを満たす円運動は北半球においては (a) となる。また、この円運動の周期は (b) である。コリオリパラメータが緯度に依存するために、慣性振動の周期は、高緯度では低緯度に比べ (c) なる。

正答 ①
正答は ①。(a) 時計回り、(b) 2π/f、(c) 短く の組み合わせです。 【(a) 回る向き】 北半球では、コリオリ力は運動の向きの右向きに働きます。慣性振動では気圧傾度力がないので、円運動の向心力はコリオリ力だけがまかないます。右向きの力が常に円の中心を向くのは、時計回りに回るときです。北半球の慣性振動は時計回り(高気圧性の回転)になります。 【(b) 周期】 fV=V²/r から V=fr です。円を1周する時間(周期)は T=2πr/V=2πr/(fr)=2π/f となり、速さや半径によらずコリオリパラメータだけで決まります。
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【(c) 緯度による違い】 コリオリパラメータ f=2Ω sinφ は高緯度ほど大きいので、周期 2π/f は高緯度ほど短くなります。 たとえば Ω=7.29×10⁻⁵ s⁻¹ とすると、北緯30°では f=7.29×10⁻⁵ s⁻¹ で周期は約24時間、北緯90°では f=1.46×10⁻⁴ s⁻¹ で約12時間になります。 【ほかの選択肢】 ②⑤ f/2π は周期ではなく、1秒あたりに回る回数(振動数)にあたる量です。誤り ③④⑤ 反時計回りは、北半球の低気圧のまわりのように気圧傾度力がある場合の回り方です。誤り

出典:令和7年度第2回(第65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

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