【第51回】学科一般・問題2(2019年1月試験)

 地球が吸収する単位面積あたりの太陽放射量(以下単に「太陽放射量」という。)と地球から出ていく単位面積あたりの長波放射量(以下単に「長波放射量」という。)の年・経度平均の緯度分布について述べた次の文(a)~(d)の正誤の組み合わせとして正しいものを,下記の①~⑤の中から一つ選べ。

  1. (a) 赤道においては,太陽放射量は長波放射量よりも大きい。

  2. (b) 北緯80°においては,太陽放射量は長波放射量よりも大きい。

  3. (c) 赤道における長波放射量は,北緯80°における長波放射量よりも大きい。

  4. (d) 赤道と北緯 80°における太陽放射量の差の大きさは,赤道と北緯80°における長波放射量の差の大きさよりも大きい。

(a) (b) (c) (d)
答え
② 正 誤 正 正
解説 地球の熱収支

この問題は地球の熱収支の図が思い浮かぶと解くことができます。


解説 (a)について
「赤道においては,太陽放射量は長波放射量よりも大きい。」

これはです。

「赤道付近では、地球に入ってくる熱地球から出ていく熱、どっちが大きい?」という問題です。

”赤道は太陽光が強い”というイメージがあれば答えられると思います。熱収支の模式図より、赤道付近は「太陽放射量 > 長波放射量」であるとわかります。

解説 (b)について
「北緯80°においては,太陽放射量は長波放射量よりも大きい。」

これはです。

熱収支の模式図より、北緯80°では「長波放射量 > 太陽放射量」であるとわかります。

北極や南極に近い所では地球から出ていく熱のほうが多いです。

解説 (c)について
「赤道における長波放射量は,北緯80°における長波放射量よりも大きい。」

これはです。

熱収支の模式図より、「赤道での長波放射量 > 北緯80°での長波放射量」であるとわかります。

解説 (d)について
「赤道と北緯80°における太陽放射量の差の大きさは,赤道と北緯80°における長波放射量の差の大きさよりも大きい。」

これはです。

熱収支の模式図より、太陽放射量(地球に入ってくる熱)のほうが長波放射量(地球から出ていく熱)よりも、緯度による差が大きいです。

太陽放射量が緯度によって違う理由は、地球が球体だからです。

太陽光が入射するときの単位面積あたりのエネルギー量を考えると、以下の通りです。

  • 赤道:太陽光が直角に降り注ぐ→エネルギー量が大きい
  • 北緯80°:太陽光が斜めの面に対して降り注ぐ→エネルギー量が少ない

下図では赤い線が単位面積、青い線が北緯80°での太陽光を受ける面です。赤い線より青い線のほうが短くなるため、北緯80°の単位面積に降り注ぐエネルギー量は少なくなります。

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