【第64回 気象予報士試験 実技1】問2を徹底解説｜名瀬の状態曲線・逆転層・条件付き不安定・LCL
こんにちは！今回は第64回 気象予報士試験 実技1 問2を解説します！
今回の問2では、図4の名瀬の状態曲線を用いて、
- 逆転層の下端高度
- 気層の成層状態
- 条件付き不安定の判定
- 持ち上げ凝結高度（LCL）
- 浮力がなくなる高度
- 発生しやすい雲の種類
を読み取ります。
状態曲線・エマグラムの問題は、読み取り手順を整理しておくと得点しやすい分野です。
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、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2(1) 最も下層にある逆転層の下端高度
問題文
図4の名瀬の状態曲線から、最も下層にある逆転層の下端高度を10hPa刻みで答える問題です。
模範解答
860hPa
◇ 解説
逆転層とは、通常とは逆に、 高度が高くなるほど気温が上昇する層 のことです。
状態曲線では、気温を表す実線が、 上へたどったときに右側、つまり高温側へ折れ曲がる部分として見えます。
図4を見ると、最も下層にある逆転層は860hPa付近から始まっています。
したがって、逆転層の下端高度は860hPaです。
この図で確認するポイント
気温の実線が、高度とともに一時的に右側へ曲がるところが逆転層です。
つまずきポイント
逆転層の「中心」ではなく、問われているのは下端です。
気温が上昇し始める高度を読み取りましょう。
■ 問2(2) 逆転層下端から970hPaまでの成層状態
問題文
図4の気温の鉛直分布を基に、問2(1)の逆転層下端から970hPaまでの気層の成層状態を答え、その理由を記述する問題です。
模範解答
成層状態：条件付き不安定
理由：
気層の気温減率が、乾燥断熱減率より小さく、湿潤断熱減率より大きいため。
記述式解答のポイント：構造型
どこで：970hPaから860hPa付近までの気層で
なぜ：気温減率が乾燥断熱減率より小さく、湿潤断熱減率より大きいため
何が起きている：条件付き不安定な成層となっている
◇ 解説
成層状態を判断するときは、 環境大気の気温減率を、2つの断熱減率と比較します。
- 乾燥断熱減率：約1℃/100m
- 湿潤断熱減率：約0.5℃/100m前後
今回の気層では、環境大気の気温減率が、
湿潤断熱減率より大きく、乾燥断熱減率より小さい
状態です。
この場合、成層状態は条件付き不安定です。
条件付き不安定とは？
未飽和の空気塊に対しては安定ですが、空気塊が飽和すると不安定になる状態です。
つまり、雲ができる前は上昇しにくいが、いったん飽和して雲ができると上昇しやすくなる状態です。
超重要ポイント
条件付き不安定の判断は、
湿潤断熱減率 ＜ 環境の気温減率 ＜ 乾燥断熱減率
と覚えると整理しやすいです。
■ 問2(3) 持ち上げ凝結高度・浮力がなくなる高度・雲の種類
問題文
970hPaにある空気塊を断熱的に持ち上げたときの持ち上げ凝結高度、さらに自由対流高度を超えて上昇したときに浮力がなくなる高度を読み取り、形成される可能性が最も高い雲の種類を十種雲形で答える問題です。
模範解答
持ち上げ凝結高度：950hPa
浮力がなくなる高度：850hPa（860hPaも可）
雲の種類：積雲（層積雲）
記述式解答のポイント：構造型・メカニズム型
どこで：970hPaの空気塊を持ち上げた過程で
なぜ：持ち上げにより飽和し、その後、周囲との温度差により浮力を失うため
何が起きている：950hPaで凝結し、850hPa付近で浮力がなくなり、積雲または層積雲が形成される
◇ 解説
この問題は、エマグラム上で空気塊の経路をたどる問題です。
手順を整理すると、次のようになります。
解く手順
- 970hPaの気温から乾燥断熱線に沿って上へたどる
- 970hPaの露点温度から等飽和混合比線に沿って上へたどる
- 2本が交わる高度が持ち上げ凝結高度
- 凝結後は湿潤断熱線に沿って上昇を考える
- 空気塊の温度と環境気温が再び一致する高度を読む
① 持ち上げ凝結高度
970hPaの空気塊を持ち上げると、はじめは未飽和なので乾燥断熱的に冷えます。
一方、露点温度は等飽和混合比線に沿って変化します。
この2つが交わる高度が、持ち上げ凝結高度、つまりLCLです。
図4から、LCLは950hPa付近と読めます。
この図で確認するポイント
- 970hPaの気温から乾燥断熱線をたどる
- 970hPaの露点温度から等飽和混合比線をたどる
- 2本の交点がLCL
② 浮力がなくなる高度
LCLを超えると、空気塊は飽和しているため、湿潤断熱線に沿って上昇します。
その後、空気塊の温度が周囲の環境気温と同じになる高度で、浮力がなくなります。
図4では、この高度が850hPa付近です。
読み取りによっては860hPaも許容されます。
つまずきポイント
「雲ができる高度」と「浮力がなくなる高度」は別です。
- LCL：雲ができ始める高度
- 浮力がなくなる高度：雲の発達が止まりやすい高度
③ 雲の種類
LCLが950hPa、浮力がなくなる高度が850hPa付近なので、雲の鉛直方向の厚みはあまり大きくありません。
つまり、背の高い積乱雲ではなく、比較的浅い雲です。
したがって、形成される可能性が高い雲は積雲です。
読み取りや雲の広がりの解釈によっては、層積雲も許容されます。
■ 問2 全体まとめ
- 逆転層は気温が高度とともに上昇する層
- 逆転層の下端は860hPa付近
- 成層状態は条件付き不安定
- 条件付き不安定は「湿潤断熱減率＜環境減率＜乾燥断熱減率」
- LCLは950hPa付近
- 浮力がなくなる高度は850〜860hPa付近
- 形成される雲は積雲または層積雲
※ 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64回 気象予報士試験 実技1 問2の解説でした！
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