【第53回】学科専門・問題1(2020年1月試験)

気象庁が行っている風の地上気象観測について述べた次の文章の下線部(a)~(c)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1つ選べ。

 地上気象観測では,風速は(a)前5分平均値であり,日最大風速は該当日における,1分ごとに算出した風速の最大値である。
 図は,ある地点の瞬間風速の時系列を示したものであり,8 時51分~9時5分,9時6分~9時8分,9 時9分~9 時20分それぞれの期間における任意の時刻の前1分平均値は,4.0m/s,10.0m/s,5.0m/s である。
 このとき,9時10分の風速は (b)8.0m/sである。また,この日,この図の時間帯に日最大風速が観測されたとすると,その起時は(c)9時8分である。

(a)(b)(c)
答え
⑤ 誤 誤 誤

解説 (a)について
「地上気象観測では,風速は(a)前5分平均値であり,」

これはです。前5分平均値ではなく、前10分平均値です。
風は、平均・瞬間・最大などがあって少しややこしいですが、それぞれの定義は以下の通りです。

  • 風速=平均風速=10分間平均風速(前10分間の測定値の平均)
  • 最大風速=10分間平均風速の最大値
  • 瞬間風速=風速計の測定値(0.25秒間隔)を3秒間平均した値
  • 最大瞬間風速=瞬間風速の最大値

<参考>
風の強さに関する用語(気象庁HP)
気象観測ガイドブック 24ページ(気象庁HP)

解説 (b)について
「9時10分の風速は (b)8.0m/sである。」

これはです。9時10分の風速は6.0m/sです。

(a)のとおり、ある時刻における風速は前10分間の平均値です。そのため、9時10分の風速は、9時00分~9時10分の平均値です。

問題文より、それぞれの時刻の風速を用いて計算すると、
・9時00分~9時05分:4.0m/s × 5分=20.0m/s
・9時05分~9時08分:10.0m/s × 3分=30.0m/s
・9時08分~9時10分:5.0m/s × 2分=10.0m/s
10分平均なので、
(20.0m/s+30.0m/s+10.0m/s)÷10分=6.0m/s
となります。
解説 (c)について
「この日,この図の時間帯に日最大風速が観測されたとすると,その起時は(c)9時8分である。」

これはです。日最大風速の起時は9時15分です。

問題文より、
・日最大風速は,1分ごとに算出した風速(=前10分平均値)の最大値。
・この日,この図の時間帯に日最大風速が観測された。
とあります。この図の時間帯で、風速(=前10分平均値)が最も大きくなった時刻を考えます。

瞬間風速が最も大きい時間帯は9時5分~9時8分(10.0m/s)なので、この時間帯が含まれる10分間が最大になります。

9時5分以前と9時8分以降を見ると、9時8分以降のほうが瞬間風速が大きいので、「9時5分~9時8分の3分間」+「9時8分以降の7分間」が日最大風速になります。

よって答えは9時15分です。

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