【第65回 気象予報士試験 一般知識】問1を徹底解説｜成層圏オゾンとブリューワー・ドブソン循環
こんにちは！今回は第65回 気象予報士試験 一般知識 問1を解説します！
今回の問題では、
- 成層圏オゾンの生成メカニズム
- ブリューワー・ドブソン循環
- オゾン全量の季節変化
など、気象予報士試験で頻出の成層圏分野が問われています。
この問題で重要なポイント
- オゾンは酸素分子 O₂ の光解離によって生成される
- オゾン分布は太陽放射だけでなく成層圏循環にも支配される
- 高緯度のオゾン全量は夏ではなく晩冬〜春に最大となる
■ 問1
問題文
成層圏オゾンに関する次の文章(a)〜(c)の正誤の組み合わせとして正しいものを選ぶ問題です。
解答
③
◇ (a) の判定
判定
正
◇ 解説
(a)は、成層圏オゾンの生成過程について説明した文章です。
成層圏では、酸素分子 O₂ が紫外線によって分解され、 酸素原子 O が生成されます。
その後、生成された酸素原子 O が別の酸素分子 O₂ と結合することで、 オゾン O₃ が生成されます。
ここがポイント！
この一連の反応は、 チャップマン機構 と呼ばれる成層圏オゾン生成の基本メカニズムです。
オゾン層は有害な紫外線を吸収し、 地球上の生物を守る重要な役割を持っています。
◇ (b) の判定
判定
誤
◇ 解説
(b)の文章は、 「オゾン分布が太陽放射だけで決まる」 としている点が誤りです。
実際には、 ブリューワー・ドブソン循環 と呼ばれる成層圏大循環による輸送の影響が非常に重要です。
ブリューワー・ドブソン循環とは？
低緯度で生成されたオゾンが、
- 上昇し
- 高緯度方向へ運ばれ
- 高緯度で下降する
という成層圏循環です。
そのため、 オゾン分布は太陽放射だけでなく、大気循環による輸送にも強く影響されます。
受験生がつまずきやすいポイント
「オゾン量＝紫外線量だけで決まる」 と考えてしまうケースが非常に多いです。
実際には、 ブリューワー・ドブソン循環による輸送 が重要になります。
◇ (c) の判定
判定
誤
◇ 解説
(c)では、 「北半球高緯度のオゾン全量は夏に最大となる」 としていました。
しかし実際には、 晩冬〜春に最大 となります。
これは、冬の間にブリューワー・ドブソン循環によってオゾンが高緯度へ運ばれ、 成層圏内に蓄積されるためです。
ここがポイント！
冬の間に蓄積されたオゾン量が、 春先に最大化します。
そのため、 高緯度のオゾン全量は夏ではなく晩冬〜春に大きくなる のです。
■ まとめ
- 成層圏オゾンは酸素分子の光解離で生成される
- チャップマン機構は頻出なので覚えておく
- オゾン分布はブリューワー・ドブソン循環の影響を受ける
- 高緯度のオゾン全量は晩冬〜春に最大となる
※ 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65回 気象予報士試験 一般知識 問1の解説でした！
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