【第62回 気象予報士試験 一般知識】問10 中層大気の気温と循環をわかりやすく解説
こんにちは！今回は第62回 気象予報士試験 一般知識 問10を解説します！
この問題は、中層大気の気温・循環・オゾン輸送・成層圏突然昇温についての問題です。
成層圏や中間圏は、日常の天気予報ではあまり意識しにくい分野ですが、気象予報士試験では定期的に問われます。
この問題で重要なポイント
- 下部成層圏のオゾンは、低緯度で生成され高緯度へ輸送される
- 冬季北半球の中高緯度では、成層圏から中間圏にかけて西風が卓越する
- 成層圏突然昇温は、対流圏から伝播するプラネタリー波と関係する
- 成層圏突然昇温では、昇温は成層圏上層から始まり下層へ伝わる
■ 問題文
中層大気の気温と循環について述べた次の文(a)〜(c)の正誤の組み合わせとして正しいものを、下記の①〜⑤の中から1つ選べ。
(a) 下部成層圏では、高緯度で生成・蓄積されたオゾンがプラネタリー波により低緯度に運ばれる。
(b) 1月の北半球中高緯度における経度方向に帯状平均した東西風は、成層圏ではほぼ西風、中間圏ではほぼ東風となっている。
(c) 成層圏突然昇温は対流圏からのプラネタリー波の伝播により引き起こされ、下層から昇温が始まる。
| (a) | (b) | (c) | |
|---|---|---|---|
| ① | 正 | 正 | 正 |
| ② | 正 | 誤 | 正 |
| ③ | 誤 | 正 | 正 |
| ④ | 誤 | 正 | 誤 |
| ⑤ | 誤 | 誤 | 誤 |
■ 解答
⑤
(a) 誤
(b) 誤
(c) 誤
■ 参考イメージ
■ 解き方の方針
この問題は、次の3つを区別できれば解けます。
オゾンの生成・輸送
↓
冬季中高緯度の東西風
↓
成層圏突然昇温
特に(a)と(c)は、流れの向きを逆にしたひっかけです。
■ (a) オゾンは低緯度で作られ、高緯度へ運ばれる
(a)は誤りです。
成層圏のオゾンは、主に低緯度域で強い太陽紫外線によって生成されます。
そして、成層圏の大規模な循環によって高緯度側へ輸送されます。
低緯度
↓
紫外線が強い
↓
オゾン生成
生成されたオゾン
↓
高緯度へ輸送・蓄積
問題文では、 「高緯度で生成・蓄積されたオゾンが低緯度に運ばれる」 としています。
これは向きが逆です。
ここがひっかけ！
オゾン量は高緯度側で多くなることがありますが、生成場所そのものは主に低緯度です。
「多く存在する場所」と「作られる場所」を混同しないようにしましょう。
したがって(a)は誤です。
■ (b) 1月の北半球中高緯度では中間圏でも西風が卓越する
(b)は誤りです。
1月の北半球は冬です。
冬季の北半球中高緯度では、成層圏に強い西風が現れます。
これは冬の極夜ジェットに関係します。
また、中間圏でもおおむね西風が卓越します。
問題文では、 「成層圏ではほぼ西風、中間圏ではほぼ東風」 としています。
しかし、中間圏でほぼ東風になるという記述は不適切です。
ここがポイント！
1月の北半球中高緯度
↓
成層圏：西風
中間圏：おおむね西風
「中間圏は東風」としている部分が誤りです。
したがって(b)は誤です。
■ (c) 成層圏突然昇温は上層から始まり下層へ伝わる
(c)は誤りです。
成層圏突然昇温は、冬季成層圏で発生する大規模な昇温現象です。
原因として重要なのが、対流圏から上方へ伝播するプラネタリー波です。
このプラネタリー波が成層圏の西風を減速させ、極域成層圏で急激な昇温を引き起こします。
ここまでは問題文の前半は正しいです。
しかし、問題文では「下層から昇温が始まる」としています。
これは誤りです。
成層圏突然昇温では、一般に昇温は成層圏上層から始まり、下層へ伝わると考えます。
問題文の誤り
誤：下層から昇温が始まる
正：上層から昇温が始まり、下層へ伝わる
したがって(c)は誤です。
■ 選択肢の確認表
| 記号 | 正誤 | 判断ポイント |
|---|---|---|
| (a) | 誤 | オゾンは主に低緯度で生成され、高緯度へ輸送される |
| (b) | 誤 | 1月の北半球中高緯度では、中間圏もほぼ西風 |
| (c) | 誤 | 成層圏突然昇温は上層から始まり下層へ伝わる |
■ 受験生がつまずくポイント
1. オゾンの「生成場所」と「蓄積場所」を混同する
オゾンは主に低緯度で生成されます。
しかし、大気循環によって高緯度側に輸送され、そこに多く存在することがあります。
2. 成層圏と中間圏の風向を雑に覚える
1月の北半球中高緯度では、成層圏から中間圏にかけて西風が卓越します。
「成層圏は西風、中間圏は東風」と単純に覚えると誤ります。
3. 成層圏突然昇温の進行方向を逆にする
成層圏突然昇温は、対流圏から伝わるプラネタリー波がきっかけになります。
ただし、昇温そのものは成層圏上層から下層へ進行します。
■ まとめ
- (a) オゾンは高緯度で生成されるのではなく、主に低緯度で生成されるため誤り
- (b) 1月の北半球中高緯度では、中間圏もほぼ西風なので誤り
- (c) 成層圏突然昇温は下層からではなく上層から始まるため誤り
正解は⑤
(a) 誤・(b) 誤・(c) 誤
この問題で必ず押さえたいこと
オゾン
＝ 低緯度で生成
＝ 高緯度へ輸送
1月北半球中高緯度
＝ 成層圏〜中間圏で西風
成層圏突然昇温
＝ 上層から下層へ
中層大気の問題では、「向き」を逆にしたひっかけがよく出ます。
※ 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62回 一般知識 問10の解説でした！
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皆で最高の独学環境を作っていきましょう！
