第46回気象予報士試験 一般知識

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。

問1の中層大気ですが、(a)のオゾン層はわかるとしても、(b)電離層と(c)熱圏の気温変化には馴染みが薄かったと思います。
ラジオの短波放送を聞いている人なら夜になっても遠く外国の放送が聞こえるので、電離層が消滅することはなさそうだと気づいたことでしょう。

(b)と(c)は運任せの人が大方のではないでしょうか。

問2はエマグラムをきちんと理解していれば、ある程度解けたと思います。

問3も難しかったと思いますよ。
(a)と(c)は山勘でも当たるでしょう。
問題は(b)ですね。
①か②かサイコロを振って決めましたか。

問4は、冷静に考えれば、あまり間違うことはないんじゃないかな。

問5は、σTg4 σTa4 ←この字面を見ただけで、イヤになりそうですね。
でも、解説で示したように、 σTa4=A として式を単純化すると、中学レベルの数式計算で答えが出ます。
理系の人なら対応できたでしょうが、数式ニガテの文系の人にはちょっと辛い問題だったかも。

問6は空間の立体構造が描ければ簡単な問題なのです。
概して、女性は立体的な空間認識が不得意な人が多いですね。
慣れというけれど、ある程度本能的な部分もあるかもしれません。

問7はこの試験で最大のサービス問題です。
うっかり勘違いをしなければ、全員が分かった問題でしょう。
これが分からないようなら、受験料がもったいないから端からやめたほうが良いでしょう。

問8は(b)(c)はなんとか出来たとして、わからないのは(a)ですね。
そもそも、「鉛直加速度」ってナニ? って感じでした。
「重力加速度」のことをこのように表現するのか、などと分けの分からない妄想に襲われます。
結局、解説を書き終えた今ても、よく分かりません。

問9の台風の構造ですが、これは出来たでしょう。
第XX回の台風の構造は難しかったけれど、今回は簡単です。

問10では、再び中層大気です。
(c)は有名な話なので皆さんできたでしょう。
(b)は成層圏のイメージからして、なさそうですよね。
問題は(a)です。

問11の温暖化問題は、冷静に分析すれば、大体出来たのではないでしょうか。

問12からの法規問題は、特別意地悪な問題はないようです。

問13の気象予報士関連問題は、確実にゲットしましょうね。

目次

第46回気象予報士試験 一般知識
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

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問1

第46回気象予報士試験 一般知識 問1

i46kq01q

(a)「誤」

『大層大気の絵描き歌』を覚えている人なら、この図を描けるはずですね。

i46kq01z01

図から判断できるように、オゾン層の数密度が最大になるのは、高度25km付近で成層圏界面までのほぼ中央です。

これは、古典的によく出る問題なので、全員が正解したと思います。
もし、間違えた人がいたら、猛省を求めますよヽ(`Д´)ノプンプン

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(b)「誤」

夜間、電離層の一部(D層)はほとんど消滅するが、E層やF層は、減少することはあっても残存しています。

一般知識の教科書たる一般気象学【第2版】P32中段の下辺りを参照してください。

(c)「誤」

太陽の活動が活発で黒点が多いときには2,000k、太陽黒点が少ないときには、わずか500kと、熱圏外表面の温度は大きく振れます。

一般気象学【第2版】P34の図2.7参照。
説明は、P35下段辺りを見てください。

正解は [5]誤誤誤です。

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問2

第46回気象予報士試験 一般知識 問2

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(a)「誤」

対流圏中層の典型的な断熱減率は、0.6~0.7℃/100mですが、これは、自然界で乾燥断熱減率と湿潤断熱減率が混ざり合った場合の総合的な数値です。

乾燥断熱減率はこれより大きく1.0℃/100m程度と見積もられます。
ちなみに、湿潤断熱減率は0.5℃/100m程度です。

この様子は、下図のエマグラムから、断熱線の傾きとして雰囲気を読み取ることが出来ます。

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一般気象学【第2版】図3.10より

(b)「誤」
湿潤断熱減率で変化する場合は「相当温位」は保存されますが、「温位」は変化します。

(c)「誤」
空気塊が飽和している限り、水蒸気が凝集しても相当温位は変化しません。

(d)「誤」
上のエマグラムで示すように、断熱減率線は、飽和(湿潤断熱線)と未飽和(乾燥断熱線)の2種類しかありません。
相対湿度変化に対応するカーブはありません。

正解は [5]誤誤誤誤 です。

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問3

第46回気象予報士試験 一般知識 問3

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(a)「Δu=ΔQ-ΔW」

語呂合わせ呪文「定積デルテ」をご覧ください。

冒頭にこんな説明をしています。

気体に熱エネルギーを加えると、
ΔQ=Δu+ΔW
の式で表されるように、内部エネルギー増大(Δu)と仕事(ΔW)に作用する。
一般的な条件で分かり易く言ってしまえば、
・内部エネルギー増大(Δu)は温度上昇であり、
・仕事(ΔW)は体積膨張である。

この式を、Δu=の形に変形すれば、解答になります。

だけど、これは常識的に考えてみれば、[4][5]はありえないことがすぐに分かりますよね。

例えて言えば、

  • お小遣い(ΔQ)をもらって
  • 少し使いました(ΔW)
  • 財布に残るお金(Δu)はいくらですか。

というような話です。
お小遣いを使ったら減るものです。
使った分を加算するなんてことはありえません。

(b)「Δu=CvΔT」

定圧比熱(Cpとは、圧力を一定に保ったまま、温度をセ氏1度上昇させるのに要する熱量です。
地上(圧力一定)で、柔らかい風船を温めると膨らむ状態の温度変化をイメージすると考えやすいです。
風船内部の温度が上昇して、膨らみます。
体積膨張した分が、仕事(ΔW)に相当します。

定積比熱(Cvとは、容積を一定に保ったまま、温度をセ氏1度上昇させるのに要する熱量です。
固くて変形しないドラム缶の中に入っている気体を温めた時のイメージです。
加熱した分温度が上がりますが、体積は変化しません。
体積が膨張しないので仕事量(ΔW)はゼロです。
⇒つまり、与えられたエネルギーは、すべて内部エネルギーに充当されることを意味します。

問題文に「内部エネルギーは温度のみの関数であり」とあります。

このことから、ある質量の気体がどんな容積を占めようとも、その温度が同じならば、内部エネルギーも同じということになります。
したがって、定積比熱を係数とする解答の式
Δu=CvΔT
が成り立ちます。

一般気象学【第2版】P51の最下部をご覧くださいご参照ください。

(c)「静力学平衡の式」

きちんと計算をすれば(下の枠参照)、-ΔT/Δz=g/Cpの式が得られますが、試験本番でそれを導き出すのはなかなか大変です。

この問題は、難しい理屈は無視して直感で行きましょう。

そもそも気象予報士の勉強で「質量保存則」はあまり出てきません。
一方、静力学平衡の式 Δp=-gρΔz は、重要な式なので、みなさん覚えているはずですね。

この式の中に 重力加速度 g が含まれているからたぶんこっちで良いだろう、くらいのノリで良いと思いますよ。

こんないい加減なことを書くと批判を浴びそうですが、分からない問題の対応には、このような推測も必要です
2177014

正解は [1]です。

★乾燥断熱減率を求める計算式★

ΔQ=CpΔT-αΔp

断熱変化なので ΔQ=0 だから
CpΔT=αΔp となる。

ここで 静力学平衡の式 Δp=-gρΔz を代入すると

CpΔT=α(-gρΔz)

α=1/ρ なので、αρ=1だから

CpΔT=-gΔz

-ΔT/Δz=g/Cp

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問4

第46回気象予報士試験 一般知識 問4

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(a)「誤」
微細な水滴は凝集核を内包しているケースがほとんどです。

(b)「正」
問題文通りです。
純水の水滴は表面張力が邪魔をするので成長速度が阻害されます。

(c)「誤」
凝結核の有無に関係なく、水滴の半径が大きくなると半径の増加率は小さくなります。

(d)「誤」
併合過程の水滴は、半径が大きくなると落下速度が大きくなり、他の水滴との衝突機会が増加するので成長速度は大きくなります。

併合過程の説明図

一般気象学【第2版】
図4.8より

正解は [4]誤誤 です。

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問5

第46回気象予報士試験 一般知識 問5

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ステファン・ボルツマンの法則で、多くの皆さんが戸惑うのが、4乗の数式なんですね。
中には、指数関数を見ただけで吐き気がするという人もいるほどです。

この問題では4乗は関係ないので、式を見やすくするために、かなり乱暴なやり方ですが、

  • σTa4=A
  • σTg4=G
  • Is=I

と置くことにします。

問題の状態を図示してみましょう。

i46kq05z02

大気の収支について考えてみると
大気から出て行くのは、上下に2つの「大気放射-2A」です。
大気に入ってくるのは、上から「太陽放射0.1I」と下から「地球放射G」です。

これを式で表すと、
0.1I+G-2A=0・・・式1 になります。
これは、問題文で与えられる最初の式と同じ意味です。

地球の収支を考えると
地球から出て行くのは、「地球放射-G」です。
地球に入ってくるのは、「太陽放射0.9I」と「大気放射A」です。

これを式で表すと
0.9I+A-G=0・・・式2 になります。

式1と式2から、大気放射Aを消しましょう。

式2の両辺を2倍して
1.8I+2A-2G=0・・・式3

ここで式1と式3を加算します
(0.1I+G-2A)+(1.8I+2A-2G)=0
1.9I-G=0

すなわち G=1.9I になります。

GとIを元に戻すと
σTg4=1.9Is となります。

(a)「1」

(b)「1.9」

正解は [2] です。

本来は、太陽放射のうち大気に吸収される0.1は赤外線であるとか、ステファン・ボルツマン定数と温度の関係を意識するとかすべきですが、問題を解くだけなら、このくらい簡潔に考えたほうが速いです。
(あまり、ほめられたことではありませんが)

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問6

第46回気象予報士試験 一般知識 問6

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問題の状況を図示してみました。
立体的に表現するのが難しいのですが、想像力を働かせて理解してください。

i46kq06z01

高度Z0では「西風」が吹いています。
西側よりも東側の平均気温が高い様子は、色で表現しました。

高度z1の西側を通る「等高度線」を示しています。
東側の平均気温が高いのだから、西側よりも層厚が厚いので等高度線の高さは東側が高くなります。

(a)「より低い」
高度Z1におけるⅡの高度は等高度線と同じですが、Ⅳの位置は、等高度線と気圧の差があります。
この気圧差の分だけ、Ⅱの位置の気圧が低いのです。

(b)「南から北」
北半球では、平均気温が高い方を右手に見て温度風が吹きますから、その成分は「南から北」の方向です。

(c)「Uより大きい」
(b)の成分が加わるのだから、風速の絶対値は「Uより大きく」なります。

正解は [4] です。

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問7

第46回気象予報士試験 一般知識 問7

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これは、サービス問題ですね。
こいつを落とすようなら、はじめから出直したほうが良いでしょう。

ポイントは南半球の低気圧は時計回りであること。
風のイメージを図示するとこうなります。

i46kq07z01

メルボルン(の位置)の矢印に最も近いのは[3]です。

正解は [3] です。

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問8

第46回気象予報士試験 一般知識 問8

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(a)「誤」

問3(c)でも示したように、静力学平衡の式とは Δp=-gρΔz これです。

問題で使われている用語「鉛直加速度」と「鉛直気圧傾度力」について考えてみましょう。
「鉛直気圧傾度力」は「Δp」です。

「鉛直加速度」は「重力加速度(g)」とは違うようですね。
「重力加速度」であれば「正」といえますが、意味不明の「鉛直加速度」では判断できませんでした。

気象用語で「鉛直加速度」を検索すると「地震の振れ」が出てきます。
結局、気象用語としての「鉛直加速度」は分かりませんでした。

わたしは判断できませんでしたが、模範解答が「誤」となっているので、それに従います。

(b)「正」
下の図において、「低気圧」のケースを台風に当てはめることが出来ます。
高気圧の場合は、遠心力の方向は同じですが、気圧傾度力とコリオリ力の方向が逆になりますので、併せて覚えておきましょう。

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(c)「誤」
中層大気では高度約90kmまで夏半球では全域「東風」、冬半球では全域「西風」です。
これは温度風の関係で説明できます。
一般気象学【第2版】p253下段参照のこと。

正解は [3] です。

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問9

第46回気象予報士試験 一般知識 問9

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(a)「正」

大気境界層のイメージは、下の図をご覧ください。

i46kq09z01
画像出典:身近な気象の科学

台風の場合は、高度が低いほど気圧傾度力が大きいので、地上付近が最も強い風が吹くはずです。
しかし、地上付近は摩擦力による減衰があるので、摩擦力の影響を受けない限界の高さである「大気境界層上端付近」の風が最も強くなるのです。

(b)「誤」
語呂合わせ呪文「台風の真上に必ず暖気核」をご覧ください。
暖気核は、台風の上(対流圏界面付近)にもあるものです。
これは、かなりのサービス問題です。

(c)「誤」
これもサービス問題です。
北上する台風の場合は、台風自身の風に加えて、進行速度の風成分が

  • 加算されるのは「東側」=風速が大きい
  • 減算されるのは「西側」=風速が小さい

ですね。

このように、危険半円の考え方で東西の違いはありますが、進行方向の南北については関係ありません。
関係ないのに、『北側の風速が大きい』などと書いているから『誤』なのです。

 たましさんのコメントです。

「地上付近の風速」とあるので、風は台風に吹き込む成分が加わります。
北側では北東寄りの風、南側では南西寄りの風となり、
台風の進行成分が加わり、風速は南の方が大きくなります。

なるほど、そういうことののようです。

正解は [3] です。

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問10

第46回気象予報士試験 一般知識 問10

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(a)「誤」
プラネタリー波の伝播による「成層圏の突然昇温」が有名ですね。

(b)「誤」
傾圧不安定波は対流圏における現象で、成層圏では発生しません。

(c)「誤」
正しくは「赤道付近で最も低く、極域で最も高い」です。

正解は [5] です。

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問11

第46回気象予報士試験 一般知識 問11

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(a)「誤」
温室効果ガスが吸収する赤外放射は、太陽からではなく地表面からの放射です。

(b)「誤」
牛のゲップや水田・湿地の有機物の発酵による二酸化炭素の増加がよく知られています。

(c)「誤」
80%ではなく28%です。

人類が放出している二酸化炭素量の行き先

  • 46%は大気中に残留
  • 28%は海洋に溶解
  • 7%は北半球森林の光合成
  • 19%は行方不明

一般気象学【第2版】P279

(d)「正」
問題文通りと考えられています。

ちょっとストーリーを考えてみるとこんな理屈です。

  • 海洋に温室効果ガス(二酸化炭素)が溶解する
    ⇒海洋は変化が小さく、陸上の変化のほうが大きい
  • 北半球は陸地が多い
    ⇒南半球より変化が大きい

正解は [5] です。

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問12

第46回気象予報士試験 一般知識 問12

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気象業務法施行規則第12条の2』に関する出題です。

(a)「正」
他に記録しなければならない項目は
・現象の予想を行つた気象予報士の氏名
・気象庁の警報事項の利用者への伝達の状況⇒下記(b)
第12条の2第1項

(b)「正」
第12条の2第3項

(c)「誤」
気象予報士関連の定番問題ですね。
気象予報士の専任事項は、「現象の予想」だけです。
気象業務法第19条の三
「記録」は予報業務の許可を受けた者が実施します。
⇒つまり会社の指示のもとに誰が担当しても良いのです。

(d)「正」

正解は [2] です。

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20160907b

問13

第46回気象予報士試験 一般知識 問13

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気象予報士に関する問題ですから、絶対に取らなければなりませんよ。

(a)「誤」
気象予報士本人ではなく事業者(会社)が届けます。
気象業務法施行規則第10条の2項ニ

(b)「誤」
これまた気象予報士の定番メニューですね。
「発表」は気象予報士に限る必要はありません。
気象業務法第19条の三

(c)「正」
気象業務法第24条の24
気象業務法施行規則第34条第1項

(d)「正」
気象業務法第24条の25第1項第2号
気象業務法第24条の21第1号

正解は [4] です。

第46回気象予報士試験 一般知識
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

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問14

第46回気象予報士試験 一般知識 問14

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気象業務法第一条の条文そのものです。

第一条  この法律は、気象業務に関する基本的制度を定めることによつて、気象業務の健全な発達を図り、もつて災害の予防、(a)交通の安全の確保、産業の興隆等(b)公共の福祉の増進に寄与するとともに、気象業務に関する(c)国際的協力を行うことを目的とする。

正解は [1] です。

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20160907b

問15

第46回気象予報士試験 一般知識 問15

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(a)「正」
消防法第22条3

(b)「誤」
水防警報は、都道府県知事ではなく国土交通大臣が行います。
水防法第16条

(c)「正」
災害対策基本法第60条6

正解は [1] です。

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コメント

  1. たまし より:

    問9の(C)の解説についてです。
    「地上付近の風速」とあるので、風は台風に吹き込む成分が加わります。
    北側では北東寄りの風、南側では南西寄りの風となり、
    台風の進行成分が加わり、風速は南の方が大きくなります。

  2. 北上大 より:

    たましさん

    コメントありがとうございます。
    厳密に考えればそうなんですね。
    本文に追記しておきました。

    お気づきの点があれば、また、ご指摘をお願いします。

  3. Prometheus より:

    問8の文章(a)について:

    加速度とは速度の変化率のことであり鉛直加速度というのは速度の鉛直成分の変化率です。一方、加速度と力は次元(第28回一般・問5参照)が異なっており、これらがバランスする(等しくなる)事はあり得ないので速攻で(a)は「誤」と判断可能ですが、少し解説しておきます。

    いま、「一般気象学」3.2静水圧平衡(第2版補訂版ではp.43~44)の図3.1のように厚さΔzの空気塊を考えると、この空気塊の鉛直方向の運動方程式は次のようになります。

    ρΔzα=-Δp-gρΔz…(1)

    αは空気塊の鉛直加速度(zと同じく上向きをプラスとする)で、その他の文字や記号は「一般気象学」に準じます。静力学平衡を仮定すれば、α=0であり(1)の左辺はゼロ。従ってΔp=-gρΔz…(2)が得られます。これは「一般気象学」の3.12式そのものです。このとき、重力加速度gはゼロでない(気象学が対象としている大気中では一定値:約10m/(s^2))ため(2)式の右辺はゼロにならず、従って(2)式左辺の鉛直気圧傾度力Δpもゼロにはなりません。

    従って、常にゼロのαとゼロではないΔpは等しくなり得ませんから(a)は「誤」だと分かります。