【第53回】学科専門・問題3(2020年1月試験)

気象庁のウィンドプロファイラについて述べた次の⽂(a)〜(d)の正誤について,下記の①〜⑤の中から正しいものを1つ選べ。

  1. (a) 上空に向かって発射された電波が,⼤気の乱れ等で散乱されて戻ってきたときの電波の強度の情報を利⽤して,上空の⾵向⾵速を測定する装置である。

  2. (b) ⾬が降っている場合,⼤気の乱れによる散乱よりも⾬粒による散乱が強いため,測定された鉛直⽅向の速度は⾬粒の下降速度を捉えたものとなる。

  3. (c) ⼤気が乾燥しているときは電波の減衰が少ないので,⾼気圧の圏内では観測可能な⾼度が⾼くなる傾向がある。

  4. (d) 鉛直⽅向の分解能が⾼いので,接地境界層内の⾵の詳細な鉛直構造を把握するのに適している。

(a)のみ正しい
(b)のみ正しい
(c)のみ正しい
(d)のみ正しい
すべて誤り

答え
② (b)のみ正しい

解説 (a)について
「上空に向かって発射された電波が,⼤気の乱れ等で散乱されて戻ってきたときの電波の強度の情報を利⽤して,上空の⾵向⾵速を測定する装置である。」

これはです。電波の強度ではなく「周波数の変化」を利用して⾵向⾵速を測定しています。

地上に戻ってきた電波は、散乱した大気の流れに応じて周波数が変化しているので(ドップラー効果という)、発射した電波の周波数と受信した電波の周波数の違いから大気の動きがわかります。(気象庁HP)

解説 (b)について
「⾬が降っている場合,⼤気の乱れによる散乱よりも⾬粒による散乱が強いため,測定された鉛直⽅向の速度は⾬粒の下降速度を捉えたものとなる。」

これはです。

大気による電波の散乱よりも、雨粒による散乱のほうが強いため、雨が降っているときは⾬粒の動きを捉えています。ただし雨粒は風に流されているので、雨粒の動きから風向・風速を把握することができます。

解説 (c)について
「⼤気が乾燥しているときは電波の減衰が少ないので,⾼気圧の圏内では観測可能な⾼度が⾼くなる傾向がある。」

これはです。大気が乾燥していると、観測可能な⾼度は低くなる傾向があります。

ウィンドプロファイラでは、大気中の水蒸気が多いと散乱が強くなり、水蒸気が少ないと散乱が弱くなります。散乱が弱くなると観測は難しいです。

実際のデータでは、空白が生じてデータだ取れていない様子が見られます。

気象庁HPの図を加工)

解説 (d)について
「鉛直⽅向の分解能が⾼いので,接地境界層内の⾵の詳細な鉛直構造を把握するのに適している。」

これはです。

ウィンドプロファイラの鉛直⽅向の分解能は300mです。接地境界層は地面から数十mなので、⾵の詳細な鉛直構造を把握するのは難しいです。(参考:気象庁HP


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