【第65回 気象予報士試験 一般知識】問3 仮温度・露点温度・相当温位の保存をわかりやすく解説
こんにちは！今回は気象予報士試験 第65回 一般知識 問3を解説します！
この問題は、
- 仮温度
- 露点温度
- 相当温位
のうち、どれが保存されるかを判断する問題です。
一見すると暗記問題に見えますが、実はかなり「本質理解」が問われています。
特に受験生がつまずきやすいのが、
「水蒸気量は変わらないのに、なぜ保存されない量があるの？」
という部分です。
■ 問題文
湿潤気塊が、凝結が生じない温度の範囲で、周囲の気塊と混合しないように気圧を一定に保ちながら冷却されたとする。
このとき、気塊の仮温度、露点温度、相当温位について、保存されるものを○で、保存されないものを×で示した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。
| 仮温度 | 露点温度 | 相当温位 | |
|---|---|---|---|
| ① | ○ | ○ | × |
| ② | ○ | × | ○ |
| ③ | × | ○ | ○ |
| ④ | × | ○ | × |
| ⑤ | × | × | × |
■ 解答
④
■ まずは問題文の条件整理
この問題で最も重要なのは、問題文の条件です。
条件は次の4つ。
- 湿潤気塊である
- 凝結しない
- 周囲と混合しない
- 気圧一定で冷却する
ここから読み取るべき超重要ポイントは、
水蒸気量は変化しない
ということです。
- 凝結しない → 水蒸気が液体にならない
- 混合しない → 外から空気が入らない
つまり、
水蒸気量そのままで、気温だけ下がる
という状況です。
■ まず全体像を整理しよう
| 量 | 主に何で決まる？ | 今回どうなる？ | 保存？ |
|---|---|---|---|
| 仮温度 | 気温 + 水蒸気量 | 気温が下がる | × |
| 露点温度 | 水蒸気量 | 水蒸気量一定 | ○ |
| 相当温位 | 熱 + 水蒸気量 | 熱を失う | × |
この整理ができると、一気に解きやすくなります。
■ 仮温度はなぜ保存されない？
仮温度は、
「空気の軽さ」を表す温度
のようなイメージです。
水蒸気を多く含む空気は軽くなるため、その効果を気温に換算したものが仮温度です。
ここで受験生が非常に混乱しやすいポイントがあります。
超重要つまずきポイント！
受験生は、
「水蒸気量が変わらないなら仮温度も保存されそう」
と考えやすいです。
でも仮温度は、
- 水蒸気量
- 実際の気温
の両方に依存しています。
今回は、
気温だけが下がる
ので、仮温度も下がります。
つまり保存されません。
生徒とのやり取りで出た理解ポイント
今回かなり重要だったのが、
「水蒸気量そのままで、気温だけ下がる」
という整理です。
これを理解できると、
- 仮温度 → 下がる
- 露点温度 → 変わらない
の違いがかなり分かりやすくなります。
■ 露点温度はなぜ保存される？
露点温度は、
空気中にどれだけ水蒸気が含まれているか
で決まります。
今回、
- 凝結しない
- 混合しない
ので、水蒸気量は変化しません。
つまり、
露点温度も変化しない
ということになります。
受験生がかなり混乱しやすいポイント
「冷却してるなら露点温度も下がるのでは？」
と感じやすいです。
でも露点温度は、
“気温”ではなく“水蒸気量”
に依存しています。
今回は水蒸気量が変化しないため、露点温度は保存されます。
■ 相当温位はなぜ保存されない？
相当温位は、
空気塊が持っている熱エネルギー
を表す量です。
ここも非常に頻出の引っかけがあります。
超頻出の誤解！
受験生は、
「相当温位は保存される」
を丸暗記していることが多いです。
でも正しくは、
断熱変化なら保存
です。
今回は、
気圧一定で冷却
つまり外へ熱を逃しています。
これは断熱変化ではありません。
したがって、相当温位は保存されません。
今回の生徒との対話で重要だったポイント
「水蒸気量は変わらないけど、気温が下がるから保存されない」
という整理が非常に重要でした。
特に、
- 露点温度 → 水蒸気量依存
- 相当温位 → 熱エネルギー依存
という違いを区別できると、一気に理解が進みます。
■ まとめ
| 量 | 保存？ | 理由 |
|---|---|---|
| 仮温度 | × | 気温が下がるため |
| 露点温度 | ○ | 水蒸気量が変わらないため |
| 相当温位 | × | 非断熱冷却で熱を失うため |
したがって、
正解は④
この問題で必ず押さえたいこと
この問題の本質は、
「各量が何に依存しているか」
です。
- 露点温度 → 水蒸気量
- 仮温度 → 気温 + 水蒸気量
- 相当温位 → 熱エネルギー
を整理できると、暗記ではなく理解で解けるようになります。
※ 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65回 一般知識 問3の解説でした！
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