第53回気象予報士試験 専門知識

目次

第53回気象予報士試験 専門知識
問1 問2 問3 問4 問5 問6 問7 問8 問9 問10 問11 問12 問13 問14 問15

問1

第53回気象予報士試験 専門知識 問1

正解はです。

毎回のように書いていますが、専門知識を受験する人は、気象庁の『気象観測ガイドブック』は必ず熟読しておいてください。

このガイドブックの24ページに(a)の答えが書いてあります。
(a)が分かれば、あとは自動的に計算できるでしょう。

(a)は『誤』

『前5分間平均値』ではなく『前10分間平均値』です。
いわば、気象予報士勉強の基本のキなので、当然全員知っているべき事項ですよ。

(b)は『誤』

9時10分の前10分間とは、9:00~9:10のこと。

この間の平均風速は、
{(4×5分)+(10×3分)+(5×2分)}÷10分=6.0

つまり、6.0m/sになります。

(c)は『誤』

起時とは現象が発現した時刻で、風速の場合は10分間の平均値が記録される時刻のことです。

最も風速が大きいのは、9:05~9:15の10分間ですから、起時は9時15分になります。

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問2

第53回気象予報士試験 専門知識 問2

正解はです。

(a)は『ア』

ドップラーレーダーは、風に流される降水粒子から反射される電波のドップラー効果を用いて、レーダーに近づく風の成分と遠ざかる風の成分を測定することができる気象レーダーです。

ここまでの解説では、『イ:上空の風向・風速』を選びたくなりますね。
しかし、ドップラーレーダーの風の観測は、近づいているのか遠ざかっているのかを知る動径方向の動きに限定されるので不十分だし、風観測が専門のウインドプロファイラがありますから、ここではレーダーによって『降水強度分布』を観測する『ア』が適切な選択肢になります。

平成25年には、気象庁の全国20か所の気象レーダーがすべてドップラーレーダーになっているので、もはや、ドップラーレーダーは、一般の気象レーダーと捉えることができます。

(b)は『オ』

紫外線強度を測定することによって、『オ:上空のオゾン量』を観測しています。

紫外線の観測

 気象庁では、ブリューワー分光光度計を用いたB領域紫外域日射(UV-B)観測を、つくばと南極昭和基地で行っています。

出典:気象庁サイト

ブリューワー分光光度計による波長別紫外線観測
紫外線を回折格子などにより分光し、その波長別強度を光電子増倍管で測定することによって、地上に到達する有害紫外線(UV-B)の強度を観測しています。
測定する波長範囲は290~325nmで、0.5nmごとの波長別の紫外線強度を日の出から日の入りの間の毎時に測定しています。

(c)は『ウ』

シーロメーターの日本語は『雲高測定器』ですから、『ウ:雲底の高さ』が正解です。

以下気象庁のサイトから

◆シーロメーター(雲高測定器)◆
飛行場上空に低い雲があると、航空機が離着陸できなくなることがあります。このことから、雲の高さは離着陸の判断に大きく影響します。
雲の高さは人間の目による観測のほか、シーロメーターでも観測しています。シーロメーターは、露場または滑走路末端付近に設置し、上空に発射したレーザー光が雲で反射して戻ってくるまでの時間から雲底の高さを観測しています。

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問3

第53回気象予報士試験 専門知識 問3

正解はです。

(a)は『誤』

『戻ってきたときの電波の強度の情報を利用して』は誤りです。
『戻ってきたときの周波数の変化の情報を利用して』が正しいです。

物体が近づいてくるときの周波数は高くなり、遠ざかるときの周波数が低くなる減少をドップラー効果といい、ウインドプロファイラは、ドップラー効果を利用して風向風速を測定しています。

(b)は『正』

問題文通りで正しい文章です。

降水がない場合は、空気屈折率のゆらぎを散乱体として散乱波を受信しますが、降水時は降水粒子によるレイリー散乱波が強いのでこれを受信します。

だから、鉛直方向の速度は、雨粒の落下速度となり(b)は『正』なのです。

(c)は『誤』

『観測可能な高度が高くなる』は誤りです。
『観測可能な高度が低くなる』が正しいです。

降水がない場合は、大気中に水蒸気量が多く含まれている場合に散乱が強くなり、水蒸気量が少ないと弱くなります。

高い高度で水蒸気量が少なく乾燥していていると観測ができなくなり、観測可能な高度は低くなります。

(d)は『誤』

気象庁のサイトにはこう書かれています。

『ウィンドプロファイラは、上空の風を高度300m毎に、10分間隔で観測しています。』

つまり、鉛直方向の分解能は、300mとしているのです。
ところが、接地境界層は下図に示すように地上から数十メートルですから、詳細な鉛直構造の把握はできません。

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問4

第53回気象予報士試験 専門知識 問4

正解はです。

CFL条件を分かりやすく表現すると次の図になります。

(a)は『格子間隔』

上の図を問題文の用語で書くとこうなります。

(格子間隔)>(積分時間間隔×流れの速さ)
式を変形すると
(格子間隔)/(積分時間間隔)>(流れの速さ)

(b)は『積分時間間隔』

(a)が決まれば、(b)は自動的に『積分時間間隔』になりますね。

(c)は『40秒』

単純に格子間隔2km(2,000m)を風速50m/sで割ってください。

2,000m÷50m/s=40s

つまり40秒より短くする必要があります。

(d)は『8倍』

縦横が各々2倍になるのと同時に、積分時間間隔を半分にする必要があるので、計算量は

2×2×2=8

8倍の計算量になります。

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問5

第53回気象予報士試験 専門知識 問5

正解はです。

(a)は『正』

数値予報が直接予測しない要素の予測値の例として、SSI(ショワルター安定指数)があります。

ガイダンスによりSSIを計算して大気の安定度を予測することができます。

(b)は『正』

数値予報では、大雨や大風のような発生頻度が低い現象は予測しにくい傾向があります。

頻度バイアス補正は、このような現象に対して有効な補正方法です。

(c)は『正』

昼と夜とか、夏と冬など、特性が違う条件を選び出して補正することを層別化といいます。

極端な場合には、1日24時間を24に層別化することもあります。

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問6

第53回気象予報士試験 専門知識 問6

正解はです。

(a)は『正』

モデル地形は実際の地形を丸めているので、系統的な誤差を生むことがあります。

(b)は『正』

格子間隔5kmのメソモデル(MSM)では、積乱雲の発達は予測できませんが、格子間隔が2kmの局地モデル(LFM)で、発達した積乱雲がやっと表現できるようになりましたが、その精度は十分とは言えません。

(c)は『誤』

アンサンブル平均の精度が良いことが多いのは事実ですが、常にベストというわけではありません。

個別のメンバーの結果が実際に近いこともあります。

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問7

第53回気象予報士試験 専門知識 問7

正解はです。

(a)は『誤』

寒冷低気圧は寒冷渦とも呼ばれ、傾圧大気をエネルギーとする温帯低気圧とは発生メカニズムが異なるので、前線を持たないのが特徴です。

大気圏上部のトラフが深まり、切り離されてしまうのが寒冷低気圧発生のメカニズムで、その由来から『切離低気圧』とも呼ばれます。

(b)は『正』

(c)の図に示したように、大気圏の中上層に重い寒気があるので、その部分が低気圧を形成します。

下層においては寒気の重さの影響が消えるので、地上付近では低気圧性循環が弱くなります。

(c)は『誤』

対流圏界面が低く垂れさがるのは問題文通りですが、その上の気温は周囲より高くなります。

(d)は『正』

中上層に寒気を抱えたままで寒冷低気圧が東進して、南からの暖湿空気塊と接触すると、暖湿空気が上昇して激しい対流活動を引き起こし、積乱雲を発生することがあります。

この対流活動が、寒冷低気圧の南東象限に当たるので(d)のような表現になります。

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問8

第53回気象予報士試験 専門知識 問8

正解はです。

(a)は『誤』

下の図は、竜巻やダウンバースト、ガストフロントを含んだ突風の発生状況です。

赤い点が竜巻で、青い点がその他です。
赤い点の竜巻を見ると沿岸部の発生が多いですが、竜巻を除外して青い点だけを見てみましょう。

ダウンバーストとガストフロントの発生状況が下の図です。
これでは、沿岸部に多いとは言えませんね。

竜巻とダウンバースト等がいずれも沿岸部で多く発生するという(a)は『誤』です。

(b)は『正』

下図のように、吹き出した冷気によって持ち上げられるように積乱雲が発生することがあります。

出典:名古屋大学 篠田太郎

(c)は『正』

人参状の雲は、積乱雲雲が同じ場所に連続して発生して風に流される現象です。

特に先端付近では、積乱雲による激しい気象現象が観測されます。

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問9

第53回気象予報士試験 専門知識 問9

正解はです。

(a)は『正』

赤外画像で暗灰色で、可視画像で明灰色で、ベール状に広がっているのは、霧または下層雲の特徴です。

(b)は『正』

赤外画像が明るいことから、上層雲であることが分かります。

また、画像よりも問題文の後半(アンダーラインがないところ)の文章が、地形性巻雲の特徴そのものです。

『奥羽山脈の山頂付近の高度から対流圏上部まで、大気は安定した成層を成し、風向はほぼ一定であると考えられる』

このような問題で大事なことは、アンダーライン以外の文章は正しいと再認識することです。
これだけ丁寧な説明を書かれれば、画像を見なくても地形性巻雲だと答えたくなるほどですから、出題者の意図は『地形性巻雲』と答えさせたいのでしょう。

(c)は『正』

可視画像に見られる細かい縦縞模様が『山岳波』と判断できますから、アンダーラインの文章は正しいと判断できます。

(d)は『正』

可視画像と赤外画像でともに明るく、ゴツゴツした形状から、積乱雲とみて間違いないでしょう。

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問10

第53回気象予報士試験 専門知識 問10

正解はです。

最初に北上大の動画解説で温位エマグラムの基礎知識を見てください。

(a)(b)(c)を見る前に「ア」「イ」「ウ」の特徴を捉えることが先です。

「ア」は、温位と飽和相当温位の距離が近いので、雪が降るほど気温が低いです。
地表から700hPaまで鉛直なのは、対流活動でよく撹拌されている状況を示しています。
700hPa付近で右に折れているので安定層があり、ここから上は強い寒気があり、冬の日本海でベナール対流が発生している典型的な状況でしょう。

「イ」は、地上付近の小さな逆転層が直射日光によって地表面が加熱されている状況を表しています。
全層に渡って湿度が低く雲がないので、晴天なのでしょう。

「ウ」は、500hPaを境にして、下層では雲がなくその上が湿潤で雲があります。
上層雲なので、高曇り的な天候でしょう。

(a)は『ウ』

低気圧の東側から温暖前線の前方と予想できます。
温暖前線であれば、「ウ」の高曇りの上層雲と整合性があります。

(b)は『ア』

雪やみぞれをイメージさせる低温は、「イ」の日本海のベナール対流現象しかありません。

(c)は『イ』

広く晴れ渡っているのは「イ」です。

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問11

第53回気象予報士試験 専門知識 問11

正解はです。

(a)は『正』

正しい文章です。

温度風の関係も成立します。

(b)は『正』

この語呂合わせを覚えていればすぐ分かりますよ。

(c)は『誤』

台風の構造を調べると、対流界面付近では、低気圧性回転(半時計回り)の風ではなく、時計回りの風が吹いて、中心部から外側に流れています。

この構造を考えれば、対流圏界面付近で最大風速が吹くことは考えられませんから、(c)が『誤』であることは自明です。

一般知識の教科書とも言える一般気象学の図8.31をご覧ください。

台風における風の接線成分

高度2〜4kmに最大風速が表示されています。
上層で風速がマイナスになっているのは、時計回りの風を意味しています。

(d)は『正』

しばしば出題されている常識問題ですね。

気象庁のサイトにも台風に関する注意事項として表示されています。

北から寒気の影響が加わると、寒気と暖気の境である前線を伴う「温帯低気圧」に変わります。
この時、低気圧の中心付近では多くの場合風速のピークは過ぎていますが、強い風の範囲は広がるため低気圧の中心から離れた場所で大きな災害が起こったり、あるいは寒気の影響を受けて再発達して風が強くなり災害を起こすこともありますので注意が必要です。

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問12

第53回気象予報士試験 専門知識 問12

正解はです。

(a)は『正』

短時間降水予報の予報時間が6時間先までだったのが、15時間先まで延長になったことが、前提条件として書かれています。

予想時間の延長が、早めの防災対応につながることが期待できますか?
という質問です。

(a)の文章を読んで、反対する(いちゃもんをつける)部分が見当たりませんから当然『正』ですよね。
これは、気象の問題と言うよりも、日本語の常識ですよ。

(b)は『正』

鹿児島県付近の降水短時間予報によるの6時間先の降水予想図です。
降水地域が1km格子で表示されています。

同じく鹿児島県付近の7時間先の降水予想です。
降水予想地域の表示が5km格子に切り替わりました。
(桜島の横の長さがおよそ10kmなので、格子が5kmだと分かりますね)

(c)は『正』

気象庁のサイトに詳しく書いていますよ。

◆7時間先から15時間先までの予測手法◆
数値予報モデルのうち、メソモデル(MSM)と局地モデル(LFM)を統計的に処理した結果を組み合わせ、降水量分布を作成します。予報開始時間におけるそれぞれの数値予報資料の予測精度も考慮した上で組み合わせています。なお、7時間先から15時間先までの予測手法は6時間先までの予測手法と異なることから、予測手法の違いに着目し、「降水15時間予報」と呼ぶことがあります。

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問13

第53回気象予報士試験 専門知識 問13

正解はです。

(a)は『正』

格子間隔10kmで解析、1時間後までの予測を10分毎に!

(b)は『誤』

問題文の前半は正しいのですが、竜巻注意情報は、発生確度2となっている地域に発表されます。

(c)は『正』

下図に示すように、レーダードップラーによるメソサイクロンを利用しています。

(d)は『誤』

上図に示すように、MSM突風関連指数(数値予報メソモデル)も活用しています。

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問14

第53回気象予報士試験 専門知識 問14

正解はです。

与えられたデータ表から2×2分割表を作成すると下右図のようになります。

予報区Aと予報区Bの見逃し率が等しいので、空白の部分は『1』が入ります。

(a)は『正』

2×2分割表の空白が1ですから、予報区Aの2日の予報は『○』になります。

(b)は『誤』

予報区Aの降水の有無の的中率は、(2+1)/5=0.6 です。
予報区Bの降水の有無の的中率は、(1+2)/5=0.6 です。

両方とも0.6で同じですから、『予報区Aの方が高い』は『誤』です。

(c)は『誤』

予報区Aの降水の有無の空振り率は、1/5=0.2 です。
予報区Bの降水の有無の空振り率は、1/5=0.2 です。

両方とも0.2で同じですから、『予報区Aの方が高い』は『誤』です。

 

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問15

第53回気象予報士試験 専門知識 問15

正解はです。

(a)は『ラニーニャ現象』

ラニーニャ現象が発生すると、西太平洋熱帯域の海面水温が上昇し、西太平洋熱帯域で積乱雲の活動が活発となります。このため日本付近では、冬季は西高東低の気圧配置が強まり、気温が低くなる傾向があります。

図Aは、日本の北、カムチャッカ半島付近が負偏差となっており、ラニーニャのパターンに当てはまります。

エルニーニョや平年時は、負偏差の位置がアラスカ付近になります。

(b)は『ユーラシアパターン』

ヨーロッパ付近で負偏差

西シベリアから中央シベリアにかけて正偏差

極東で負偏差の波列

このような波列をユーラシアパターンといいます。

北極振動とは、
北極点付近の気圧が高いときには中高緯度の気圧が低く(AOマイナス)
北極点付近の気圧が低いときには中高緯度の気圧が高く(AOプラス)
とシーソーのような関係を言います。

(c)は『弱く』

この問題は、文章と図を比較すれば、必然的に『弱く』なりますよね。

低気圧の東側に高気圧の張り出しが迫っているのだから『強く』とは言えません。

巻末

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コメント

  1. 森谷 陽一(moritan) より:

    問12の設問(b)では降水短時間予報では1時間ごとの1時間降水量を~となっていますが気象庁のホームページの説明によると、降水短時間予報は、~6時間先までは10分間隔で発表され~となっています。 (b)はどうして正なのでしょうか? 教えていただきたく、よろしくお願いします。

    • 北上大 より:

      moritanさん、こんにちは。

      私は違和感なく『正』だと思いましたが、ナルホド、10分間隔の意地悪な引っ掛け問題かと思えば、そうかも。
      (こんな点によく気づきましたね)

      ともかく、センターの解答例が絶対に正しいので、これに沿った考え方をしましょう。
      ということで、やや強引かもしれませんが・・・。

      ポイントは、2つあると思います。
      (1)「1km四方か? 5km四方か?」を問う問題と見せかけて、実は10分間隔の知識を試しているという姑息な文章だとしたら、国家資格の問題として妥当だろうか。
      (2)問題文(b)が「10分間隔を否定している」文章なのか?

      (1)の観点では、発表時間間隔を問うのであれば、その点をきちんと問うべきであり、文章の主題から外して謎解きクイズのような出題は国家試験として好ましくないと思います。
      (だから、その点は問題にしないだろう)

      (2)「1時間ごとの1時間降水量」は「各1時間降水量」と同じ意味であり、「10分間隔で発表していること」を否定しているとは断言できないような気もします。
      (ちょっと無理があるかな)

      このような観点から、変に深読みしないで、普通に解釈すれば『正』と言う判断ができると思います。

      問題文
      (b) 降⽔短時間予報は,1時間ごとの1時間降⽔量を,6時間先までは1km四⽅で,7〜15時間先までは5km四⽅で予報している。

      気象庁の説明文
      降水短時間予報は、6時間先までと7時間から15時間先までとで発表間隔や予測手法が異なります。6時間先までは10分間隔で発表され、各1時間降水量を1km四方の細かさで予報します。7時間先から15時間先までは1時間間隔で発表され、各1時間降水量を5km四方の細かさで予報します。

      • Prometheus より:

        細かい話になりますが、補足です。

        降水短時間予報での見せ方は、現在~6時間先(以下、前半部分)と7時間先~15時間先(以下、後半部分)ではメッシュの大きさ以外に時間の区切り方が微妙に異なっています。

        具体的な例を示しましょう。

        18時10分閲覧
        前半:19時00分~00時00分の各x時00分に対する前1時間予想雨量
        後半:01時00分~09時00分の各x時00分に対する前1時間予想雨量

        18時30分閲覧
        前半:19時20分~00時20分の各x時20分に対する前1時間予想雨量
        後半:01時00分~09時00分の各x時00分に対する前1時間予想雨量

        18時50分閲覧
        前半:19時40分~00時40分の各x時40分に対する前1時間予想雨量
        後半:01時00分~09時00分の各x時00分に対する前1時間予想雨量

        このように前半部分は10分ずつズレていきますが、後半部分は正時を区切りとした1時間ごとの予想雨量で1時間ごとに1時間分が追加されます。ただ、このような違いはあるものの、閲覧のタイミングによらず前半・後半それぞれの時間帯において「1時間ごとの前1時間予想雨量」が表示されていることに違いはありません。

        従って、本問の選択肢(b)は「正しい」ということになるのではないでしょうか。細かいことを言えば後半は7時間後~15時間後ではないのかもしれませんが、これは選択肢の文言が誤りだと判断する理由にはならないのでしょう(奥歯に物の挟まったような言い方ですみません)。

        文章にすると回りくどい説明になってしまいましたが、気象庁の降水短時間予報のページを随時更新しながら1時間程眺めてみれば納得できると思います。

  2. 森谷 陽一(moritan) より:

    北上大さん、Prometheus さん、ご丁寧に説明いただきありがとうございます。
    お陰様ですっきりしましたし、あらためて自分の理解の甘さを思い知らされました。
    降雨強度(mm/h)は10分間で測定したもの(または予想されるもの)であっても1時間レートに換算して表示されますが、1時間降水量(mm)はあくまでも1時間かけて測定されたものであって、10分間の降水量から換算されることではないということなのでしょうね。
    ありがとうございました。