【第55回 気象予報士試験 実技2】問4を徹底解説｜温度風・対流不安定・暖湿な東風・地形性降雨・防災気象指数
こんにちは！今回は第55回 気象予報士試験 実技2 問4を解説します！
今回の問4では、温度風から低温側を判断する問題、内之浦上空の相当温位・湿数の鉛直構造、対流不安定、さらに地形性降雨と大雨災害に対応する指数がテーマです。
特に、相当温位が上方に向かって低くなる＝対流不安定という考え方は、実技試験で非常に重要です。
実技試験記述5型
基本セット：どこで（場所・高さ・時刻）＋ なぜ（原因・背景場）＋ 何が起きている（現象）
- 分布型：「A側では○○であり、一方B側では△△となっている。」
- 時間変化型：「◯時にはAであったが、△時にはBとなり、AからBへと変化した。」
- メカニズム型：「〜ため、□□が強まり、その結果△△となる。」
- リスク型：「〜ため、◯◯のおそれがあり、△△への注意・警戒が必要である。」
- 構造型：「◯◯付近の◇◇hPaで気温減率が小さい安定層の上端となっており、ここが前線面に対応する。」
記述式問題の考え方はこちらの記事も参考にしてください！
⇒ 【実技試験講義No.1】気象予報士試験実技試験記述5型 – 独学資格塾
■ 問4(1) 温度移流が弱い時刻と低温側の方向
模範解答
① 21時
② 低温側の方向：北
理由：温度風が西から東に向いているため。
◇ 解説
問4(1)は、30日9時と30日21時を比較し、850〜700hPa層で温度移流が弱い時刻を判断する問題です。
図10を見ると、30日21時の方が等温線の南北勾配が弱まり、風による温度移流も小さくなっています。
したがって、温度移流が弱い時刻は、
21時
です。
低温側の方向
次に、温度風から低温側を判断します。
温度風は西から東へ向いています。
北半球では、温度風の進行方向に向かって、
左側が低温側、右側が高温側
です。
温度風が西から東へ向いている場合、その左側は北になります。
したがって、低温側の方向は北です。
つまずきポイント
温度風では、風が吹いていく先が低温側ではありません。
北半球では、温度風の左側が低温側、右側が高温側です。
西風型の温度風なら、低温側は北、高温側は南になります。
記述式解答のポイント：構造型
どこで：850〜700hPa平均気温場で
なぜ：温度風が西から東に向いているため
何が起きている：低温側は北になる
■ 問4(2) 内之浦上空の相当温位・湿数・対流不安定
模範解答
①
相当温位の最大：326K（327Kも可）
高さ：990hPa
湿数：1℃（0℃も可）
相当温位の最小：315K
高さ：660hPa
湿数：9℃
② 相当温位の極大域にほぼ対応して、湿数が相対的に小さくなっている。
③ 大気の安定性の状態：対流不安定
理由：上方に向かって相当温位が低くなっているため。
④ 下層に、湿数が小さく相対的に高相当温位の暖湿な東風が予想されている。
◇ 解説
① 相当温位の最大・最小と湿数
内之浦上空の鉛直断面を見ると、相当温位の最大は地表付近の990hPa付近にあります。
値はおよそ、
326〜327K
です。
この高度では湿数が0〜1℃程度と小さく、空気は非常に湿っています。
一方、相当温位の最小は660hPa付近で、値は315Kです。
この高度では湿数が9℃と大きく、上空は相対的に乾燥しています。
つまずきポイント
相当温位は「暖かさ」と「水蒸気量」を合わせた指標です。
相当温位が高く、湿数が小さい下層空気は、積乱雲を発達させるエネルギー源になります。
② 相当温位極大域と湿数の関係
相当温位が極大となる下層の領域では、湿数が相対的に小さくなっています。
つまり、高相当温位域は、同時に湿った空気の領域でもあります。
したがって、答案では、
相当温位の極大域に対応して、湿数が小さい
とまとめます。
記述式解答のポイント：構造型
どこで：内之浦下層の相当温位極大域で
何が起きている：湿数が相対的に小さくなっている
③ 対流不安定の判断
内之浦上空では、下層の相当温位が326K前後と高く、上空660hPa付近では315Kと低くなっています。
つまり、
上方に向かって相当温位が低くなる
鉛直構造です。
このような状態を、
対流不安定
といいます。
対流不安定では、下層の暖湿な空気が持ち上げられると、積乱雲が発達しやすくなります。
超重要ポイント
相当温位が、
- 下層で高い
- 上層で低い
場合は、対流不安定です。
「上方に向かって相当温位が低くなるため」と理由までセットで覚えましょう。
記述式解答のポイント：構造型
どこで：内之浦上空の地上〜650hPa付近で
なぜ：上方に向かって相当温位が低くなっているため
何が起きている：対流不安定になっている
④ 下層の暖湿な東風
大雨の要因として、下層の風にも注目します。
内之浦付近の下層では、東風が予想されています。
この東風は、湿数が小さく、相当温位の高い暖湿な空気を運び込んでいます。
したがって、答案では、
下層に、湿数が小さく高相当温位の暖湿な東風が予想されている
とまとめます。
この暖湿な東風が、大隅半島の山地にぶつかって上昇することで、地形性降雨が強まりやすくなります。
記述式解答のポイント：メカニズム型
どこで：内之浦付近の下層で
なぜ：湿数が小さく高相当温位の暖湿な東風が流入しているため
何が起きている：大雨の発生環境が整っている
■ 問4(3) 最大降水量に影響した要因
模範解答
地形 および 鉛直流
◇ 解説
問4(3)では、メソモデルが内之浦付近の最大降水量をある程度表現できた要因を選びます。
局地的な大雨では、地形の影響が非常に重要です。
内之浦付近では、下層の東風が大隅半島の山地にぶつかり、空気が強制的に持ち上げられます。
この地形性上昇により、鉛直流が強まり、降水が増加します。
したがって、最大降水量に影響した要因は、
地形と鉛直流
です。
つまずきポイント
大雨予想では、単に水蒸気量だけでなく、空気を持ち上げる要因を見る必要があります。
今回は、山地による強制上昇と、それに伴う鉛直流がポイントです。
■ 問4(4) 前6時間降水量が多い場所の特徴
模範解答
山岳の風上側で下層の東風に伴って空気塊が地形に沿って上昇するところ。
◇ 解説
図11右の実況解析雨量と図12の地形図を比較すると、前6時間降水量が多い場所は、山岳の風上側に対応しています。
このとき、下層では東風が吹いています。
東風が山地にぶつかると、空気は斜面に沿って持ち上げられます。
その結果、地形性上昇によって降水が強まり、山岳の風上側で雨量が多くなります。
したがって、答案では、
山岳の風上側で、下層の東風に伴って空気塊が地形に沿って上昇するところ
とまとめます。
記述式解答のポイント：メカニズム型
どこで：山岳の風上側で
なぜ：下層の東風に伴って空気塊が地形に沿って上昇するため
何が起きている：前6時間降水量が多くなる
地形性降雨の覚え方
風が山にぶつかる側が風上側です。
風上側では空気が強制的に上昇するため、降水が強まりやすくなります。
■ 問4(5) 大雨による災害と対応する指数
模範解答
災害名：土砂災害
対応する指数：土壌雨量指数
災害名：浸水害
対応する指数：表面雨量指数
災害名：洪水害
対応する指数：流域雨量指数、表面雨量指数
◇ 解説
大雨によって発生する災害には、主に土砂災害・浸水害・洪水害があります。
それぞれ、警報・注意報の判断に使われる指数が異なります。
土砂災害
土砂災害は、雨によって地中に水分がたまり、地盤が緩むことで発生します。
その危険度を表す指数が、
土壌雨量指数
です。
浸水害
浸水害は、短時間の強雨によって地表面に水がたまり、低地や市街地が浸水する災害です。
この危険度を表す指数が、
表面雨量指数
です。
洪水害
洪水害は、河川流域に降った雨が川へ集まり、河川が増水・氾濫する災害です。
主に使われる指数は、
流域雨量指数
です。
また、中小河川などでは局地的な強雨の影響も大きいため、表面雨量指数も関係します。
つまずきポイント
災害名と指数はセットで覚えましょう。
- 土砂災害 → 土壌雨量指数
- 浸水害 → 表面雨量指数
- 洪水害 → 流域雨量指数
洪水害では、表面雨量指数も併用される点に注意です。
■ 問4 全体まとめ
- 温度移流が弱いのは30日21時
- 温度風が西から東に向くため、低温側は北
- 内之浦下層では相当温位326〜327Kの暖湿空気がある
- 990hPa付近では湿数0〜1℃で非常に湿っている
- 660hPa付近では相当温位315K、湿数9℃
- 上方に向かって相当温位が低くなるため対流不安定
- 下層には湿数が小さく高相当温位の暖湿な東風がある
- 最大降水量に影響した要因は地形と鉛直流
- 山岳の風上側で地形性上昇により降水量が多くなる
- 土砂災害は土壌雨量指数
- 浸水害は表面雨量指数
- 洪水害は流域雨量指数・表面雨量指数
※ 本記事では、一般財団法人 気象業務支援センターより利用許諾を受けて、気象予報士試験問題を掲載しています。
問題文の著作権は一般財団法人 気象業務支援センターに帰属します。
以上、第55回 気象予報士試験 実技2 問4の解説でした！
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