【５分で読める！】千里の道も一歩から。天気や気象がより面白くなる厳選本8選のご紹介！
問1 湿度等の測定結果
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
この問題では水蒸気量の算出方法を知っているかどうかがポイントになります。
水蒸気量はe/Tに比例します。
eは水蒸気圧、Tは絶対温度(K)です。
まずAのe/Tを求めてみましょう。
e=23.4×0.7＝16.38hPa、T＝273＋20＝293Kですね。
つまりAのe/T＝16.38/293＝0.0559
次にB。
露点温度が15℃なので、e=17.1hPa、T＝273＋25＝298K。
つまりBのe/T＝17.1/298＝0.0574
最後にC。
乾球と湿球の温度差は5℃で乾球の気温が20℃なので湿度は59％。
20℃の飽和水蒸気圧は23.4hPa。
e=23.4×0.59＝13.8hPa、T＝273＋25＝298Kとなります。
つまりCのe/T=13.8/298=0.0463
これらより水蒸気量はC＜A＜B。
水蒸気量が最も少ないのはCとなります。
答えは〇です。
(b)
(a)の解説より水蒸気量が最も多いのはBとなります。
答えは×です。
(c)
相対湿度はAが70％、Bが17.1/31.7≒54％、Cが59％
最も相対湿度が低くなるのはBですね。
答えは〇です。
よって解答は②です！
問2 レーダーエコー
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
雪が融けて雨滴になる途中は、表面が水で覆われたみぞれ状になります。
この途中の粒子は、完全な雨滴になる前なので、一般に雨滴より大きい粒として存在します。
答えは〇です。
(b)
固体よりは液体の方がレーダーを強く反射します。
液体はレーダのような電磁波に対して、雪や氷より応答しやすい、誘電率が高いことが影響しています。
答えは×です。
(c)
雪が融ける層で強いエコーが帯状・環状に見える現象は、エンゼルエコーではなくブライトバンドです。
エンゼルエコーは昆虫や鳥など、降水以外によるエコーです。
答えは×です。
(d)
レーダーは一定仰角で観測しており、高さは距離とともに変わります。
そのため、もし融解層がほぼ一定高度で水平に広がっていると、その層とビームが交わる場所が環状に見えることになります。
答えは〇です。
よって解答は③です！
問3 ラジオゾンデ
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
GPSゾンデでは、GPSで得た高度情報と、ゾンデの気温・湿度センサーの観測値を用いて、気圧を算出します。
気圧は必ずしも独立した気圧センサーで直接測っているわけではありません。
答えは〇です。
(b)
GPS信号から位置の時間変化を求め、そこから上空の風向・風速を求めます。
答えは〇です。
(c)
昼間は日射で温度センサーが実際の気温より高めに出ることがあるため、日射の影響を補正します。
答えは〇です。
(d)
ラジオゾンデの観測データでは、鉛直分布の特徴をうまく表せるように選んだ上空の変化の節目の観測点を特異点といいます。
答えは〇です。
よって解答は⑤です！
問4 パラメタリゼーション
気象業務支援センター
ポイント解説
パラメタリゼーションというのは、簡単にいうと細かすぎてそのまま計算できない現象を、効果だけまとめて計算する方法です。
天気予報の計算では、大気を細かいマス目に区切って計算しますが、そのマス目の中には、細かい乱流や小さな雲の動き、積乱雲の中の複雑な上昇流、地面付近の熱や水蒸気のやりとりなどマス目よりもっと小さい現象がたくさんあります。
これを全部そのまま計算しようとすると、計算量が大きすぎて現実的ではありません。
そこで、この条件なら、マス目全体としてはこれくらい熱を運ぶだろうとか、これくらい雲ができて、これくらい雨が降るだろうというふうに、細かい中身を平均化・簡略化して表すのがパラメタリゼーションです。
これらを踏まえ問題を解くと、
Aの放射過程、特に雲の影響を含む放射は物理過程として扱うためパラメタリゼーション。
Bのコリオリ力は運動方程式の中で直接計算する力学過程なのでパラメタリゼーションではありません。
Cの境界層乱流は格子より小さいスケールの現象なので、パラメタリゼーション。
Dの断熱的な気温変化は、格子スケールの上昇流・下降流に伴う力学過程として、モデルの基本方程式から直接計算されまのでパラメタリゼーションではありません。
よって解答は①です！
問5 数値予報
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
数値予報モデルが精度よく表現しうる現象は格子間隔の5～８倍です。
答えは×です。
(b)
非静力学方程式系は、鉛直方向の加速度を無視せずに計算する方程式系のことです。
非静力学モデルでは、鉛直流は質量保存則から診断的に計算するのではなく、鉛直運動方程式も用いて予報的に計算しています。
答えは×です。
(c)
時間ステップを大きくすると計算回数が減るので計算時間は短くなります。
しかし、大きくしすぎると数値的不安定が起こり、物理的におかしな値がでたり、計算が破綻したりします。
答えは〇です。
よって解答は⑤です！
問6 解析雨量と降水短時間予報
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
解析雨量は、気象レーダーと雨量計の観測を組み合わせて作ります。
陸上は雨量計が多く、レーダーの推定を地上観測で補正しやすいですが、海上は雨量計がほとんどないため、一般に陸上より海上のほうが誤差が大きくなりやすいですね。
答えは〇です。
(b)
1～6時間先の降水短時間予報では、降水域の移動予測に数値予報モデルの風だけを使っているわけではありません。
主に過去の解析雨量を使い降水域の移動方向や距離を求めています。
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答えは×です。
(c)
7～15時間先の降水短時間予報は、メソモデルと局地モデルを統計的に処理した組み合わせで降水量分布を作成しています。
答えは×です。
よって解答は③です！
問7 天気予報ガイダンス
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
ガイダンスは、数値予報での予測結果による誤差の傾向が予報時間の長さごとに系統的であれば、それぞれに異なる関係式を組み込むことで誤差を低減することが可能です。
答えは×です。
(b)
カルマンフィルタを用いたガイダンスは、実況値を使って予測式の係数を逐次更新する点は正しいのですが、局地的大雨のような発生頻度の低い現象は学習・補正が難しく、予測誤差を確実に低減できるとまではいえません。
答えは×です。
(c)
ニューラルネットワークは、非線形な関係にも対応可能ですが、なぜその予測になったのか根拠を把握しにくいという問題があります。
答えは×です。
よって解答は⑤です！
問8 太平洋高気圧
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
太平洋高気圧は亜熱帯高気圧で、3000 km程度の総観規模とするのは不適切です。
太平洋高気圧はもっと広域的・大規模な高気圧として扱われるためスケールが小さすぎます。
答えは×です。
(b)
亜熱帯高気圧はハドレー循環の下降域に対応し、地上付近では高気圧なので対流圏下層で発散場になりやすいですね。
答えは〇です。
(c)
海面から水蒸気の供給はありますが、太平洋高気圧の圏内では下降流の影響が強いため相対湿度は低く、中層〜上層まで広く高湿になるわけではありません。
答えは×です。
(d)
太平洋高気圧が西に張り出し、さらに対流圏上層の高気圧と重なると、基本的には沈降が強まり、晴天・猛暑になりやすいです。
答えは×です。
よって解答は④です！
問9 JPCZ
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
JPCZ（日本海寒帯気団収束帯）は、冬の日本海上で寒気の吹き出しによって形成される水平スケールが1000 km程度の収束帯です。
答えは〇です。
(b)
JPCZに伴う大雪は、北陸や東北日本海側だけでなく、山陰や近畿北部でも見られます。
答えは×です。
(c)
JPCZは、朝鮮半島北部の山地の影響で分流した季節風が日本海上で再び収束することが成因の一つです。
加えて、海岸線の形や海面水温の違いによる気団変質の非一様性も関係します。
答えは〇です。
よって解答は②です！
問10 台風
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
発達した台風では、接線成分は一般に大気境界層の上の自由大気下層付近の約2kmで最大になりやすいです。
一方で、動径成分は境界層内の摩擦の影響で生じる流れが大きく、接線成分と同じように自由大気下層で最大とはいえません。
答えは×です。
(b)
台風の対流圏上層では、中心付近から外側へ接線方向が負となり時計回りに回転しています。
答えは×です。
(c)
発達した台風は暖気核をもつので、中心付近では対流圏下層から上層まで周囲より気温が高いです。
そしてその暖気核が、台風中心の低い気圧に対応しています。
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答えは〇です。
(d)
気象庁の台風の強さ分類は、中心気圧ではなく最大風速で分類します。
答えは×です。
よって解答は⑤です！
問11 水蒸気画像
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
水蒸気画像は、水蒸気の吸収が少ない大気の窓を使うのではなく、水蒸気の吸収帯を利用して、主に対流圏上・中層の水蒸気分布を見ています。
答えは×です。
(b)
暗域は一般に、対流圏上・中層が乾燥していることを示します。
暗く見えるのは、乾燥していてより下層の暖かい放射が見えやすいためであり、上・中層そのものの気温が周囲より高いと断定しているわけではありません。
答えは×です。
(c)
水蒸気画像で白っぽい領域は明域です。
暗域とその南側の明域の境界付近は、しばしば強風軸（ジェット気流）に対応します。
答えは〇です。
(d)
図Bでは暗域が黄海から華北へ広がっており、これは強い下降流に対応しています。
このような暗域の拡大・明瞭化は、上層トラフの深まりを示す典型例ですね。
答えは〇です。
よって解答は④です！
問12 特別警報、警報、注意報
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
大雪特別警報は、数十年に一度の降雪量となる大雪が予想される場合に発表されます。
単に24時間降雪量だけで判断するわけではありませんし、積雪は考慮されていないというのも誤りです。
答えは×です。
(b)
大きな地震で堤防の損壊などが起きると、平常時より小さい現象でも災害が起こりやすくなります。
そのため、洪水警報や洪水注意報の発表基準を暫定的に引き下げて運用することがあります。
答えは〇です。
(c)
積雪が多い地域では、融雪が進む時期に少しの雨でも災害が起こることがあります。
ただし、そのような場合でも融雪注意報だけとは限らず、状況によっては大雨注意報や洪水注意報などが発表されることもあります。
答えは×です。
よって解答は④です！
問13 冬季の気象災害
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
着雪害は、湿った雪が電線や鉄道・電力設備などに付着して起こる現象です。
これは豪雪地帯だけでなく、温帯低気圧に伴う湿った降雪によって、それ以外の地域でも発生します。
答えは〇です。
(b)
なだれは大きく表層なだれと全層なだれに分けられますが、全層なだれは、積雪が多い真冬の厳冬期よりも、融雪期に起こりやすいです。
答えは×です。
(c)
日本海側では、冬季季節風に伴う対流雲の発達により、冬の雷がよく発生します。
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答えは×です。
よって解答は③です！
問14 最高気温の予報と実況
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
平均誤差MEは（予報値-実況値）/日数で求めることができます。
Aの平均誤差ME＝((27-23)+(27-29)+(29-32)+(34-33)+(33-28)+(32-34)+(30-32))/7
=(4-2-3+1+5-2-2)/7=1/7
つまり正の偏り。
Bの平均誤差ME＝((30-26)+(28-30)+(31-33)+(34-32)+(30-30)+(29-31)+(30-28))/7
=(4-2-2+2+0-2+2)/7=2/7
つまり正の偏り。
答えは×です。
(b)
まずAの二乗平均平方根誤差を求めましょう。
Aの二乗平均平方根誤差＝√(4²＋(-2)²＋(-3)²＋1²＋5²＋(-2)²＋(-2)²)/7
=√(16+4+9+1+25+4+4)/7=√63/7=√9＝3
の二乗平均平方根誤差＝√(4²＋(-2)²＋(-2)²＋2²＋0²＋(-2)²＋2²)/7
=√(16＋4＋4＋4＋0＋4＋4)/7=√36/7≒2.27
B地点のほうがA地点より小さいですね。
答えは〇です。
(c)
真夏日の予報の見逃し率を求めます。
まずAから。
実況で真夏日は3日(32), 4日(33), 6日(34), 7日(32)の4日。
このうち予報が30℃未満なのは3日(29)の1日だけ。
つまりAの見逃し率＝1/7となります。
次にB。
実況で真夏日は、2日(30), 3日(33), 4日(32), 5日(30), 6日(31)の5日。
このうち予報が30℃未満なのは2日(28)と6日(29)の2日。
つまりBの見逃し率＝2/7となります。
見逃し率が高いのはBですね。
答えは×です。
よって解答は②です！
問15 1月の高度と平均偏差
気象業務支援センター
ポイント解説
(a)
寒帯前線ジェット気流の中心は、対流圏上部の300 hPa付近にあると考えるのが基本です。
100 hPa はかなり高く、成層圏に近すぎますね。
答えは300です。
(b)
北極振動が負のときは、極側の偏西風が弱まり、ジェットが蛇行しやすくなります。
そのため、ユーラシア大陸上でも寒帯前線ジェット気流は大きく蛇行しやすいです。
答えは弱いです。
(c)
日本に寒気が流れ込みやすいときの海面気圧分布は、大陸側で高圧で東の海上で低圧の、いわゆる冬型が強まった形です。
答えはアです。
よって解答は①です！
第60回気象予報士試験専門知識はこれで終わりです。
皆さん、お疲れさまでした！
最後までお読みいただきありがとうございます！
