【第53回】学科一般・問題5(2020年1月試験)

図は,地点A,B,Cにおける地上(0m)から高度1000mまでの気温の鉛直分布を示している。各地点の高度1000mの気圧がいずれも等しいとき,地点A,B,Cにおける地上の気圧PA,PB,PCの大小関係として正しいものを,下記の①~⑤の中から1 つ選べ。ただし,いずれの地点でも大気は静力学平衡の状態にあり,重力加速度は一定で水蒸気の影響を無視できるとする。また,図中の点T1,T2は,高度1000m及び高度H(m)での気温(各図とも同じ値)を示している。

PA=PB=PC
PA<PB<PC
PA=PC<PB
PB<PC<PA
PC<PB<PA
答え
⑤ PC<PB<PA

解説
気圧の大小関係を考える問題ですが、与えられているのは気温の鉛直分布です。気圧と気温の関係を考えると、以下のようになります。

よって地点A、地点B、地点Cの気温の大小関係を考えます。

仮に、T1=4℃、T2=9℃ だとすると、
となって、地点Aの平均気温より、地点Cの平均気温の方が高くなります。

次に地点Bと地点Cの平均気温を比べると、
となって、地点Bの平均気温より、地点Cの平均気温の方が高くなります。

最後に地点Aと地点Bの平均気温を比べると、
となって、地点Aの平均気温より、地点Bの平均気温の方が高くなります。

よって平均気温は「地点A<地点B<地点C」となるので、気圧の大小は「PC<PB<PA」です。

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