【過去問解説】第54回　実技1　問4

【第54回 気象予報士試験 実技1】問4を徹底解説｜逆転層・ブライトバンド・凍雨・雪水比・大雪警報

こんにちは！今回は第54回 気象予報士試験 実技1 問4を解説します！

問4では、館野の状態曲線、水戸のウィンドプロファイラ、気温・降水量・積雪の時系列図、地上予想図を使って、

• 逆転層の高度と気温
• 気温の時間変化
• ブライトバンドの高度
• 降水粒子の融解
• 下層風向の時間変化
• 雪水比の計算
• 予想降雪量の計算
• 大雪注意報・警報の判定

を行います。

この問題は、単純な読み取りだけでなく、複数の図から得た値をつないで計算する点が難しいところです。

特に問4(5)では、

という流れを崩さずに考える必要があります。

■ 問4の問題文

■ 問4の模範解答

■ 問4(1)① 逆転層上端と最低気温の高度

◇ 最も高い逆転層を探す

図10の館野の気温曲線を地上から上へたどると、複数の気温の折れ曲がりが見られます。

問題で問われているのは、最も高い高度にある逆転層です。

したがって、下層の小さな逆転ではなく、上方にある逆転層の上端を読み取ります。

◇ 気圧を高度に換算する

問題文では、850hPaの高度を1500m、850hPa付近では1hPaにつき10mとしてよいとされています。

逆転層上端は、図からおよそ790hPa付近と読み取れます。

したがって、逆転層上端の高度は2100mです。

その位置の気温曲線を読むと、およそ1℃です。

◇ 最低気温の高度

逆転層上端より下で気温曲線を確認すると、約−3℃まで低下した後、上方へ向かって気温が上昇し始めています。

この気温が最も低い位置が、逆転層の下端付近にあたります。

図から高度を求めると、およそ1350mです。

読み取りによっては1300mも許容されます。

■ 問4(1)② 館野の気温の時間変化

◇ 2本の気温曲線を層別に比較する

図5（下）は29日9時、図10は29日21時の館野の状態曲線です。

この2つを比較すると、逆転層上端付近では気温がほぼ変化していません。

一方、850hPaから地上にかけては、21時の方が気温曲線が低温側に移っています。

つまり、冷却は大気全体で一様に起きているのではなく、主に大気下層で進んでいます。

◇ なぜ下層だけ気温が低下したのか

関東地方では、低気圧前面で下層に冷たい北東風が流れ込み、冷気が滞留しています。

上空の暖気は大きく変化しないまま、下層の冷気だけが厚くなったと考えると理解しやすいです。

■ 問4(2) ブライトバンド

◇ ブライトバンドとは

ブライトバンドとは、気象レーダーの観測で、周囲より反射強度が強い帯状の層が現れる現象です。

主に、上空から落下してきた雪片が0℃層付近で融け始めることで発生します。

◇ なぜ反射が強くなるのか

レーダーに対する反射は、氷よりも水の方が強くなります。

さらに、融解中の雪片は雨滴よりも大きいため、非常に強い反射を示します。

粒子	状態	レーダー反射
雪片	氷	比較的弱い
融解中の雪片	表面に水膜を持つ大きな粒子	非常に強い
雨滴	液体の水	融解層より下では再び弱まる

◇ 高度2.4kmの読み取り

図11の受信強度を見ると、14時〜21時にかけて、上下の層より明瞭に強い帯が約2.4kmにあります。

この帯がブライトバンドに対応するため、答えは2.4kmです。

■ 問4(3) 凍雨と下層風向の変化

◇ 凍雨が観測された理由

凍雨は、いったん雨滴になった降水粒子が、その下にある氷点下の空気層を通過する間に凍結して地上に達する現象です。

したがって、凍雨が現れ始めた15時頃には、地上付近に冷たい空気が流入し、氷点下層が厚くなったと考えられます。

◇ 風向変化から寒気流入を読む

図11を見ると、12時から15時頃にかけて、

• 0.9km：東風から北東風へ変化
• 1.2km：南風から東風へ変化

しています。

南寄りの暖気流入が弱まり、東から北東方向の冷たい空気が下層へ入り込んだことを示しています。

■ 問4(4) 長野の雪水比

◇ 雪水比とは

この問題における雪水比は、

雪水比 ＝ 降雪量の合計（cm）÷ 降水量（mm）

です。

一般に積雪の深さの増加量と降雪量は厳密には異なりますが、本問では図から期間内の降雪量の合計を読み取って計算します。

◇ 使用する時間帯を確認する

問題文では、長野は15時に気温が1℃を下回ってから、概ね雪が降っているとされています。

そのため計算に使うのは15時〜24時の値です。

四捨五入して小数第1位まで答えるため、解答は0.9です。

■ 問4(5)① 水戸の予想降水量

◇ 等降水量線の上限値を答える

問題文では、予想値が「30mm〜40mm」の範囲にある場合は、上限の40mmを答えるよう指定されています。

つまり、水戸が含まれる等降水量線の範囲を確認し、その上限値を答えます。

図7を見ると、水戸は両方の12時間予想で最大20mmの範囲に入っています。

予想期間	最大降水量
29日9時〜21時	20mm
29日21時〜30日9時	20mm

■ 問4(5)② 水戸の予想降雪量

◇ 20mmすべてを雪として計算しない

29日21時〜30日9時の予想降水量の最大値は20mmです。

しかし、水戸で雪に変わるのは30日0時からです。

29日21時〜24時はまだ雨として観測されているため、この3時間にすでに降った降水量を20mmから差し引きます。

◇ なぜ雪水比を掛けるのか

雪水比0.7とは、降水量1mmに対して降雪量0.7cmに相当するという意味です。

降水量	雪水比	降雪量
1mm	0.7	0.7cm
10mm	0.7	7cm

気温がほぼ0℃で推移するため、乾いた軽い雪よりも湿った重い雪となり、雪水比は比較的小さく設定されています。

■ 問4(5)③ 大雪注意報・大雪警報の判定

◇ 計算した降雪量を基準値と比較する

水戸市の基準は次の通りです。

情報	12時間降雪量の基準
大雪注意報	5cm以上
大雪警報	10cm以上

問4(5)②で求めた予想降雪量は11cmです。

したがって、想定されるのは大雪警報です。

■ 問4 解答確認表

設問	解答	主な判断材料
(1)① 逆転層上端	2100m・1℃	状態曲線と気圧・高度換算
(1)① 最低気温	1350m（1300m）・−3℃	気温曲線の最も低温側
(1)②	上端付近はほぼ同じ、850hPa以下は低下	29日9時と21時の状態曲線比較
(2) 高度	2.4km	受信強度の強い帯状の層
(2) 粒子	0℃層付近で雪片が融解	ブライトバンドの形成機構
(3)	0.9kmで東→北東、1.2kmで南→東	12時〜15時頃の風向変化
(4)	0.9	降雪量cm÷降水量mm
(5)① 前半	20mm	地上降水量予想図
(5)① 後半	20mm	地上降水量予想図
(5)②	11cm	降水量から雨の分を引き雪水比0.7を掛ける
(5)③	大雪警報	11cmと警報基準10cmの比較

以上、第54回 気象予報士試験 実技1 問4の解説でした！

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