【第58回 気象予報士試験 専門知識】問14 土壌雨量指数・表面雨量指数・流域雨量指数をわかりやすく解説

こんにちは！今回は第58回 気象予報士試験 専門知識 問14を解説します！

この問題は、土壌雨量指数・表面雨量指数・流域雨量指数の違いを、降水分布と時系列グラフから読み取る問題です。

受験生がつまずきやすいのは、3つの指数を「全部、雨が降ったらすぐ上がるもの」と考えてしまうところです。

この問題で重要なポイント

  • 表面雨量指数は、短時間強雨にすばやく反応しやすい。
  • 土壌雨量指数は、雨が土の中にたまるイメージで、上昇・低下がやや遅い。
  • 流域雨量指数は、上流域に降った雨が河川へ集まる影響を見る。
  • 地点Xでは15時〜16時に強い雨がかかっている。
  • 地点Yでは直接雨が降っていないが、上流域の雨の影響を受ける。
  • 地点Xの表面雨量指数は、短時間強雨に対応して鋭く上がる。
  • 地点Yの流域雨量指数は、上流域の雨が流下するため遅れて上昇する。

■ 問題文

図(ア)〜(ウ)は、都市域を流れるA川流域内におけるある日の15時、16時、および17時の解析雨量の分布を示している。

また、図(a)〜(c)は、土壌雨量指数、表面雨量指数、流域雨量指数いずれかの時系列図である。

図(ア)〜(ウ)の降雨分布をもとに、地点Xにおける土壌雨量指数および表面雨量指数、並びに地点Yにおける流域雨量指数の時間変化を示す図(a)〜(c)の組み合わせとして適切なものを、下記の①〜⑤の中から1つ選べ。

なお、図の範囲外では、その日に雨は降っていないものとする。

図
選択肢 地点Xの土壌雨量指数 地点Xの表面雨量指数 地点Yの流域雨量指数
①(a)(b)(c)
②(a)(c)(b)
③(b)(a)(c)
④(b)(c)(a)
⑤(c)(a)(b)

■ 解答

③

地点Xの土壌雨量指数：(b)
地点Xの表面雨量指数：(a)
地点Yの流域雨量指数：(c)

■ 解き方の方針

この問題は、3つの指数の「反応のしかた」を分けると解けます。

表面雨量指数
↓
地表面付近の雨水
↓
短時間強雨にすぐ反応

土壌雨量指数
↓
土の中にたまる雨水
↓
上がり方・下がり方がゆっくり

流域雨量指数
↓
流域に降った雨が川に集まる
↓
下流では遅れて上昇

■ 地点Xの表面雨量指数は(a)

地点Xでは、15時から16時ごろに強い雨域がかかっています。

表面雨量指数は、短時間に降った雨が地表面にたまる・流れるイメージの指数です。

そのため、強い雨が降るとすばやく上昇し、雨が弱まると比較的すぐ低下します。

表面雨量指数のイメージ

短時間強雨
↓
地表面に水が集まる

すぐ上がる
↓
雨が弱まると下がりやすい

鋭いピーク
↓
(a)

図(a)は、16時前後に鋭く上昇し、その後すぐ低下しています。

したがって、地点Xの表面雨量指数は(a)です。

■ 地点Xの土壌雨量指数は(b)

土壌雨量指数は、降った雨が土壌中にどれだけたまっているかを表す指数です。

地表面の水のようにすぐ流れ去るものではなく、土の中にしみ込んで蓄積するイメージです。

そのため、雨が降ると上昇しますが、雨がやんでも急には下がらず、しばらく高い状態が続きます。

土壌雨量指数のイメージ

雨が降る
↓
土の中にしみ込む

土壌中に水がたまる
↓
指数が上昇

雨が弱まっても
すぐには下がらない

なだらかに高い状態が続く
↓
(b)

図(b)は、上昇後もしばらく高い状態が続き、ゆっくり低下しています。

したがって、地点Xの土壌雨量指数は(b)です。

■ 地点Yの流域雨量指数は(c)

地点Yでは、図を見ると直接強い雨は降っていません。

しかし、地点YはA川の下流側にあり、上流域に降った雨の影響を受けます。

流域雨量指数は、流域に降った雨が河川に集まり、下流へ流れていく影響を表す指数です。

そのため、地点Yでは、雨域が上流にかかったあと、少し遅れて流域雨量指数が上昇します。

流域雨量指数のイメージ

上流域に強い雨
↓
雨水が川に集まる

下流へ流れる
↓
地点Yに影響

少し遅れて上昇
↓
(c)

図(c)は、16時半ごろから遅れて上昇し、その後低下しています。

これは、上流域の降雨が河川を通じて下流側の地点Yに影響する流域雨量指数の変化として自然です。

したがって、地点Yの流域雨量指数は(c)です。

■ 選択肢確認表

項目 対応する図 理由
地点Xの表面雨量指数 (a) 短時間強雨にすぐ反応し、16時前後に鋭いピークを示すため。
地点Xの土壌雨量指数 (b) 雨が土壌中に蓄積し、ピーク後もしばらく高い状態が続くため。
地点Yの流域雨量指数 (c) 上流域の雨が河川を通じて下流に伝わるため、遅れて上昇する。

以上より、組み合わせは地点Xの土壌雨量指数：(b)、地点Xの表面雨量指数：(a)、地点Yの流域雨量指数：(c)です。

したがって、正解は③です。

■ 受験生がつまずくポイント

1. 3つの指数をすべて「雨量の反応」として同じように見てしまう

表面雨量指数・土壌雨量指数・流域雨量指数は、どれも雨に関係しますが、反応のしかたが違います。

2. 表面雨量指数と土壌雨量指数を逆にする

表面雨量指数は短時間強雨に鋭く反応します。土壌雨量指数は雨が土の中にたまるため、上昇・低下がなだらかです。

3. 地点Yに雨が降っていないから指数は上がらないと思ってしまう

流域雨量指数は、その地点だけの雨ではなく、上流域に降った雨が河川へ集まる影響を見ます。下流の地点Yでは遅れて上がります。

4. 流域雨量指数を「その場の雨量」と考えてしまう

流域雨量指数は、河川流域全体に降った雨が流下する影響を考える指数です。特に下流地点では時間遅れが重要です。

5. グラフのピーク時刻だけで判断してしまう

ピークの時刻だけでなく、立ち上がりの速さ、下がり方、遅れの有無を見ましょう。

■ まとめ

  • 表面雨量指数は、短時間強雨にすばやく反応する。
  • 地点Xの表面雨量指数は、鋭いピークを示す(a)。
  • 土壌雨量指数は、雨が土壌中に蓄積するため、ゆっくり上がり、ゆっくり下がる。
  • 地点Xの土壌雨量指数は、なだらかに高い状態が続く(b)。
  • 流域雨量指数は、上流域の雨が河川を通じて下流へ伝わる影響を表す。
  • 地点Yの流域雨量指数は、遅れて上昇する(c)。

正解は③

この問題で必ず押さえたいこと

表面雨量指数
↓
地表面の水
↓
短時間強雨にすぐ反応
↓
(a)

土壌雨量指数
↓
土の中の水分
↓
ゆっくり上がり
ゆっくり下がる
↓
(b)

流域雨量指数
↓
上流域の雨が川に集まる
↓
下流で遅れて上昇
↓
(c)

※ 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58回 専門知識 問14の解説でした！

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