丸囲み数字は一部の機種で文字化けになるので、ここでは[1][2]の表示をします。
「正」「誤」どちらでも正解では
出題ミスではないかと思うのが、問10(a)です。
問題文冒頭の「真夏の1日」が曲者で、その日が
- 夏至の日なら「誤」
- 7月末日なら「正」
と、解答が変わってしまうのです。
ここはきちんと「夏至の1日」と指定すべきだと思います。
引っ掛け問題
妙な難問や奇問はありませんが、ちょっと考えさせるとか引っ掛け問題はありますね。
問3は、湿潤域までの高さが与えられていないことに戸惑って、手が出せなかった人がいると思います。
問4(b)は、凝結過程と併合過程を区別しないと、逆の答えになりますから、迷った人も多いことでしょう。
問5(c)は、地球のアルベドが30%だから「正」と早とちりした人がいるはずです。
問8(b)は、レベルの高い問題です。一段深い知識がないと、分からないでしょう。
問10(a)は、前述のとおり非常に曖昧で、出題ミスを言われても仕方がない問題です。
問11は、貿易風が西風、海面水温と勘違いを誘発させる、鋭い引っかけ問題です。
問14(a)(b)(c)は、迷いますね。
これを正確に記憶している人は少なかったでしょう。
ヤマカンに頼らざるをえない。
目次
第45回気象予報士試験 一般知識問1
与えられた問題図に寒暖のイメージで着色しました。
エマグラムで表してみると、こんなイメージになります。
絵が煩雑になるので、[3]と[4]は省略しますが、容易に想像できますよね。
問題は、気温が高い空気(エマグラムで上側に膨らんでいる)と、気温が低い空気とで、どちらが軽いかと言う問題です。
地上気圧は気柱の重さですから、温度上昇によって空気が重くなるか、軽くなるかを調べればよいのです。
その前に、250hPaでは空気の密度が850hPa の29%しかないので、影響力は小さいことが明らかです。
だから、850hPaの重さで決まります。
選択肢は、[2]か[3]に絞られます。
空気が加熱されると軽くなって、上昇流を発生させますから、温度が高いほうが軽いことは容易に想像できます。
その理屈を確認しておきましょう。
気体の状態方程式(一般気象学【第2版】P40)を見てください。
pV=mRT
この式を変形して m=pV/RT とします。
文章で表現すると、
気体の重さは
- 圧力に比例する
(押しつぶされて密度が高くなる) - 体積に比例する
(体積が大きければ量が増える) - 温度に反比例する
(熱膨張すると密度が小さくなる)
と言えます。
ここで、[2]と[3]について考えると
圧力と体積は同じですから
- 温度が高いほうが軽い
- 温度が低い方が重い
と言えます。
すると、最も軽いのは、850hPaで温度が高い[2]です。
ちなみに軽い順に並べてみると次のようになります
[2][4]は気温が高いので標準[1]より軽い
[3][5]は気温が低いので標準[1]より重い
[2][3]は[4][5]よりも影響力が大きい。
軽い [2]→[4]→[1]→[5]→[3] 重い
第45回気象予報士試験 一般知識問2
文章で何やら小難しく書いているけれども、やろうとしている作業をアニメーションで示すとこうなります。
普通にやっている作業ですよね。
この作業を、850hPaからスタートすると、ショワルター安定指数の作図作業になります。
エマグラムには、たくさんの情報が押し込められています。
それぞれの名前を確認しておきましょう。
基本データとして、状態曲線(気温)と露点温度が与えられます。
グラフ用紙には予め、3種類の線が引かれています。
一番寝ているのが乾燥断熱線。
少し湾曲しているのが湿潤断熱線。
一番立っているのが等飽和混合比線。
以上の情報を整理すれば、正解は[2]であることがすぐ分かりますね。
第45回気象予報士試験 一般知識問3
フェーン現象の理論の説明図です。
この問題で、どのように計算したら良いのか悩む点があります。
西側山麓から1000mの湿潤域までの高さが与えられていないことに多くの人が戸惑ったことと思います。
最初に、この点の説明をします。
実は、湿潤域までの高さxmは、西側山麓の上昇流と、東側山麓の下降流の気温減率が同じなので相殺されて消えてしまうのです。
xmとして任意の数字、例えば1000mとか2000mとかを入れて計算すると、上昇による気温低下と下降による気温昇する気温が同じ値になるのでプラスマイナスで消えてしまいます。
ですから、任意の高さxmをゼロmとみなすことも出来ます。
そうすると、上図に示したように、構成は極めて単純になります。
では、計算してみましょう。
西山麓の上昇に於いては、湿潤域なので湿潤断熱減率(0.5)を使用します。
25℃-0.5℃/100m×1000m=20℃
となるので、山頂の気温は20℃になります。
この後、東山麓の下降流では、乾燥域なので(1.0)を使用します。
20℃+1.0℃/100m✕1500m=35℃
計算結果により、フェーン現象によって10℃上昇する[4]35.0℃が答えになります。
第45回気象予報士試験 一般知識問4
(a)文章通りで『正』です。
液滴に吸湿性で飽和水蒸気圧の低いエーロゾルが入り込むと溶液の飽和水蒸気圧が低くなり(溶液効果とかラウールの法則と言います)、液滴として存在しやすくなります。
(b)文章通りで『正』です。
凝結過程と併合過程を区別してくださいね。
凝結過程では、水蒸気分子が液滴に飛び込む形で成長しますが、半径が小さいほうが相対的に成長率が大きくなります。
併合過程では、半径が大きい方が成長が速くなりますので、違いをはっきりと区別してください。
(c)文章通りで『正』です。
氷面のほうが、水面よりも飽和水蒸気圧が低いので、過飽和になります。
正解は、選択肢[1]『正 正 正』です。
第45回気象予報士試験 一般知識問5
(a)文章通りで『正』です。
一般気象学【第2版】によると、上の図のような分布になっています。
可視光の46.6%を約半分といえば、残りは赤外線と言って良いのでしょうね。
問題文としての表現が微妙な問題ですね。
約7%の紫外線が、何やら文句を言いたそうです。
(b)可視光線は吸収されないので『誤』です。
水蒸気や二酸化炭素で吸収されるのは赤外線領域であり、可視光線は吸収されません。
ちなみに、紫外線領域のエネルギーは、熱圏と成層圏で大部分が吸収されます。
(c)地表面の吸収は約50%なので『誤』です。
地球のアルベドが30ですから、地球全体の吸収率は約70%になります。
しかし、大気で吸収されるエネルギーが20%ほどあるので、地表面での吸収は、およそ50%になります。
正解は、選択肢[3]『正 誤 誤』です。
第45回気象予報士試験 一般知識問6
渦度の問題です。
強風軸と渦度の関係を確認しておきましょう。
分かりやすいようと思って、アニメを作ってみました。
強風軸には、渦が発生しませんから「渦度ゼロライン」ですね。
西風の場合は、
- 北側が「反時計回り」の渦なので「正渦度域」
- 南側が「時計回り」の渦なので「負渦度域」
になります。
東風の場合は、回転方向が逆になるので
- 北側が「負渦度域」
- 南側が「正渦度域」
です。
問題の図に風の矢印を記入してみましょう。
矢印を見ながら、渦度の回転方向を記入します。
例として、[1][2][3]の北側だけを描くとこんな感じになります。
全体の渦度を確認してから、
- 正渦度域には、プラス側に青い色を
- 負渦度域には、マイナス側に赤い色を
それぞれ塗ってみました。
課題の図と同じ成分を示しているのは[3]であることが一目瞭然です。
正解は[3]です。
渦度の成分をS字カーブで描こうとすると混乱しますが、このように「正渦度」と「負渦度」及び「渦度ゼロ」をきちんと分ければ、悩まずに解答が導き出せます。
解説動画
このような動画解説を他の問題にも用意しています。
解説動画に関心がある方は、巻末の『解説動画のご案内』をご覧ください。
第45回気象予報士試験 一般知識問7
(a)は、悩む要素が殆ど無いような、数学の問題ですね。
一つの側面から流入する体積は、「断面積×速度」ですから、VL2です。
空気の質量にするためには、密度ρを掛けて、ρ・VL2になり、
4辺あるので4・ρ・VL2ですから答えは[3][4][5]に絞られました。
あ、ウソです。
[5]は、L3だからダメですね。
(b)も、単純な数学の問題と言っても良いでしょうね。
4つの側面から流入した空気は、全部上に抜けます。
ここで、上方に抜ける「鉛直流」の速度をVt、空気の密度をρtとします。
ρt・Vt・L2=4・ρ・VL2
の関係式が成立します。
与えられた密度の比である
- ρt=4
- ρ=5
を代入して、
4・Vt・L2=4・5・VL2
これを簡略化すると
Vt=5・V
となります。
したがって、正解は[4]です。
第45回気象予報士試験 一般知識問8
(a)は「誤」です。
グラフを見ただけで「誤」であると判断できますね。
緯度が20°以下の区域をグリーンの線で囲みました。
グラフのプラス側が北向きの熱輸送、マイナス側が南への熱輸送を表しています。
ここで、問題文にある赤道のやや北半球側を見ると、赤色、すなわち南向きの熱移動を示しているので、(a)は「誤」です。
そもそも潜熱の熱移動とは、水蒸気の状態変化による熱移動を意味しています。
赤道付近で暖められて発生した水蒸気は上空に昇ります。
上空に昇った水蒸気は、緯度が30°付近の中緯度高圧帯で下降して、ハドレー循環を形成します。
(画像引用 Wikipediaより)
ハドレー循環の地表面付近では、海面から蒸発した水蒸気が赤道側への熱移動として働きます。
この理論からも(a)は「誤」になります。
(b)は「誤」です。
子午面循環とは、上の図で示した「ハドレー循環」「フェレル循環」「極循環」を指します。
また、顕熱輸送量とは、空気の移動つまり風による移動を意味します。
問題は、下図の矢印のピークの構成要因を問うものです。
このフタコブラクダのような形は、傾圧不安定波動と子午面循環による熱移動の和として構成されたものです。
その元図がこちらです。
赤いラインが子午面循環で、北極側から極循環のピーク、フェレル循環のマイナスピーク、ハドレー循環のピークを示しています。
青いラインが、傾圧不安定波(温帯低気圧の風)のピークを示してます。
大気の顕熱による熱輸送は、赤と青の和で、グリーンのラインで示しています。
このグリーンのラインは、問題文のフタコブラクダのグラフと同じです。
つまり、フタコブラクダのピークを形成している主要な要員は、傾圧不安定波による風なのです。
子午面循環ではありませんから、(b)は「誤」です。
(c)は「誤」です。
図を見て明らかなように、南北ともピークは緯度20°付近ではなく、40°付近なので「誤」です。
正解の選択肢は、[5]「誤 誤 誤」です。
第45回気象予報士試験 一般知識問9
(a)(b)は、梅雨前線に伴う降水と傾圧不安定波(温帯低気圧)に伴う降水との比較です。
(a)は「誤」です。
梅雨前線の特徴は、温度傾度よりも水蒸気傾度(相当温位傾度)が大きいことなのです。
(b)は「正」です。
温帯低気圧は、気圧の軸が500hPaのトラフにまで達することが普通で、これを背が高い低気圧と表現します。
これに対して、梅雨前線付近で発生する低気圧はメソスケールで、温帯低気圧と比較すると背が低いといえます。
(c)は「誤」です。
梅雨前線付近では、高暖湿の空気が流入すると前線付近で大雨をもたらすことも多く、必ずしも低気圧の中心付近だけとは限りません。
(d)は「誤」です。
「乾燥空気の流入」ではなく、「湿潤空気の流入」と修正すべきです。
以上より、正解は[4]「誤 正 誤 誤」
第45回気象予報士試験 一般知識問10
この問題は、地球の公転軌道と地軸の傾きを正しく理解していないと分かりません。
そもそも、問題文にある「回帰線」って何でしょうか?
北回帰線と南回帰線があります。
太陽系の旅(第7回)の動画をご覧ください。
とても分かりやすく、地球と太陽の関係を教えてくれます。
全体で24分の動画ですから、一度全体を通して見ることをおすすめします。
時間がないから要所だけを確認したい人は、次の2箇所をピックアップすると良いでしょう。
- 11分40秒付近から北回帰線
- 14分30秒付近で南回帰線
の説明があります。
さて、上の動画で公転軌道と地軸の傾きを理解した上で、問題に取り組みます。
(a)は「誤」と判断します。
この答えは、一般気象学【第2版】のP109の図にあります。
上の図は、横軸は1年間の月、縦軸は緯度です。
それぞれの地点での大気上端で水平な単位面積に入射する太陽放射エネルギー量を示したものです。
6月(夏至)は北極で、12月(冬至)は南極のエネルギー入射量が多くなっています。
ところが、7月末を見ると、北極よりも北回帰線付近の緯度のエネルギー量が大きいのです。
問題文の「真夏」をどう捉えるかによって、正誤が変わってしまうのです。
- 夏至ならば、北極のエネルギー量が大きいので「誤」
- 7月末ならば北回帰線付近のエネルギー量が大きいので「正」
になりますので、これは迷います。
でも、気象の一般知識としての基本的な問題であるのだから、
「夏の北極では太陽が沈まずに一日中上空をぐるぐる回っているから、入射エネルギー量が大きいのだ」
ということを認識させたいのでしょう。
夏至から僅かにずれると、逆転するなどと、意地悪な問題は出さないと思います。
そういう意味で、(a)は「誤」と判断します。
模範解答でも「誤」となっています。
(b)は「正」です。
この答えは、一般気象学【第2版】のP251の図にあります。
これは有名な図です。
問題文指定の高度20km~60kmの範囲に、気温イメージの着色をしました。
問題文通り、夏半球の極域(この場合は1月なので南極)の気温が最も高くなっています。
(c)は問題文の通りで「正」です。
証拠の図は、一般気象学【第2版】のP254にあります。
分かりやすいように、東風をブルーに、西風をピンクに着色しました。
正解は、選択肢[4]「誤 正 正」です。
第45回気象予報士試験 一般知識問11
エルニーニョの理屈を確認しましょう。
平年の状況
平年は、ペルー側から貿易風が吹くことによって、太陽で暖められた温かい海面がインドネシア側に押しやられます。
それを補うように、深海の冷たい海水がペルー近海で表面に湧き上がってきます。
これを湧昇と言います。
太平洋の赤道付近では、湧昇によってペルー側から太平洋中央部まで海表面が冷やされるので活発な対流活動が発生しにくくなります。
そのため、平年では、活発な積乱雲はインドネシア近海に多く発生し、太平洋中央部では積乱雲の発達は少ないのです。
エルニーニョ発生年の状況
数年に一度、貿易風が弱い年には湧昇が小さくなりますので、太平洋上の海面水温が低下しません。
すると、赤道付近における太平洋の中央部での対流活動が活発になり、積乱雲の位置がインドネシア近海から、太平洋中央部に移動します。
さて問題の図には、「外向き長波放射量」と「風」の平均平年偏差図が示されています。
風の平年偏差
分かりやすい「風」を先に見てみましょう。
上のアニメで示したように、
- 平年は貿易風(東風)が強い
- エルニーニョでは貿易風(東風)が弱い
ことを説明しました。
エルニーニョ監視海域は、〔北緯4°~南緯4°〕〔西経150°~90°〕の範囲ですから、ペルー近海からハワイ南部辺りまでの赤道を観察すればよいのです。
この海域で、貿易風が弱くなっている図を探してみましょう。
風の図を見ると、3つのパターンが示されています。
[1]と[5]は同じ、[2]と[4]も同じです。
[2]と[4]では、西の風が吹いているように見えますが、そうではありません。
貿易風が弱くなる現象は、平年偏差ではどのように表現されるでしょうか。
上の図で示すように、弱い風の偏差は、反対方向の矢印で示されます。
ですから、問題の風の図において、監視海域で貿易風が弱いのは、[2]と[4]であることが分かります。
外向き長波放射量の平年偏差
さて[2]と[4]の問題図は、このようになっています。
太平洋赤道付近に注目しましょう。
これが、海面水温だと勘違いをして、エルニーニョは[4]だと答えた人も多いと思いますが、それは間違いです。
そんな間違いを誘発させるために作った問題かもしれません。
そもそも「外向き長波放射量」って何でしょうか?
気象庁サイトの説明文を読んでみてください。
外向き長波放射量(Outgoing Longwave Radiation:OLR)とは、極軌道気象衛星によって観測された地表面や雲頂からの赤外線のエネルギー量のことです。
一般に物質はその温度に応じた赤外線を放出しています。
赤道域で上空1万メートルにも到達する積乱雲の頂上は低い雲に比べると温度が低いので、積乱雲の雲頂から放出されるOLRは小さくなります。
つまり、OLRが小さいことは、対流活動が活発で降水が多いことを意味しています。
分かりましたか?
文章だけではなかなか理解し難いと思いますので、図で表してみますね。
つまり、エルニーニョの年は、
- 監視海域で平年よりも海面水温が上昇する
- 水蒸気量が増えて対流活動が活発になり
- 積乱雲が発達する
- 雲頂高度が対流圏界面付近まで高く成長する
- 雲頂付近の気温が低くなる
- 結果的に長波放射量(赤外線量)が小さくなる
という現象になることが分かります。
ここまで説明すれば、監視海域の色が青い[2]がエルニーニョだと理解できましたね。
正解は、選択肢[2]です。
第45回気象予報士試験 一般知識問12
気象業務法第18条に関する問題です。
(a)は「誤」。
「気象庁の警報事項を迅速に受ける」必要がありますが、必ずしも「気象庁の予報」を知る必要はありません。
(b)は「正」。
「当該予報業務を適確に遂行するに足りる観測その他の予報資料の収集及び予報資料の解析の施設及び要員を有するものであること。」と定められています。
(c)は「正」。
「当該予報業務のうち現象の予想の方法が国土交通省令で定める技術上の基準に適合するものであること。」と定められています。
(d)は「誤」。
このような規定はありません。
正解は選択肢[3]です。
第45回気象予報士試験 一般知識問13
気象予報士受験資格
(a)は「正」。
気象業務法第24条18の3
「気象庁長官は、前二項の規定による処分を受けた者に対し、情状により、二年以内の期間を定めて試験を受けることができないものとすることができる。」
(b)は「正」。
気象業務法24条の21に気象予報士の欠格事由が定められています。
「この法律の規定により罰金以上の刑に処せられ、その執行を終わり、又はその執行を受けることがなくなつた日から二年を経過しない者」
また、24条の25で、登録抹消が規定されています。
(c)は「誤」。
こんな規定はありません。
正解は、選択肢[2]です。
第45回気象予報士試験 一般知識問14
(a)は「誤」。
これは、引っかけ問題ですね。努力目標であり、義務ではありません。
第15条1項の2
「前項の通知を受けた警察庁、消防庁、都道府県、東日本電信電話株式会社及び西日本電信電話株式会社の機関は、直ちにその通知された事項を関係市町村長に通知するように努めなければならない。」
(b)は「誤」。
これも、引っかけ問題ですね。努力目標であり、義務ではありません。
第15条1項の4
「第一項の通知を受けた国土交通省の機関は、直ちにその通知された事項を航行中の航空機に周知させるように努めなければならない。」
(c)は「正」。
第15条1項の5
「第一項の通知を受けた海上保安庁の機関は、直ちにその通知された事項を航海中及び入港中の船舶に周知させるように努めなければならない。」
(d)は「誤」。
こんな決まりはありません。
正解は選択肢[5]です。
第45回気象予報士試験 一般知識問15
(a)は「正」。
特別警報6種類のうち、波浪と高潮は、『水象』となるので『気象』は4種類です。
(b)は「正」。
気象業務法第13条の2
2 気象庁は、前項の基準を定めようとするときは、あらかじめ関係都道府県知事の意見を聴かなければならない。この場合において、関係都道府県知事が意見を述べようとするときは、あらかじめ関係市町村長の意見を聴かなければならない。
(c)は「正」。
気象業務法第13条
3 気象庁は、前二項の予報及び警報をする場合は、自ら予報事項及び警報事項の周知の措置を執る外、報道機関の協力を求めて、これを公衆に周知させるように努めなければならない。
解説動画のご案内
問6に解説動画を付けていますが、他の問題にも解説動画があります。
動画解説があるのは、問1、問2、問3、問5、問6、問8、問10、問11の8問だけです。
(問6は上で公開済み)
あえて動画解説の必要がないと感じた問4、問7、問9、及び問12~15の法規問題の動画はありません。
しかし、基本的にここの解説記事に準拠しているだけなので目新しいことはなく、動画が特に必要なわけではありません。
でも、画面を見ながら人の声が聞こえると理解しやすいという人もいるかも知れませんね。
サンプルの動画をご覧になって、他の解説動画も見たい方はご利用ください。
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