問題
XX年6月10日から12日にかけての日本付近における気象の解析と予想に関する問題です。予想図の初期時刻は、いずれも6月10日21時（12UTC）です。東シナ海から日本の南にのびる停滞前線（梅雨前線）上の低気圧と、その後日本の南で発生して発達しながら日本の東へ進む低気圧が扱われ、大気潮汐による気圧変化を考慮して低気圧の盛衰を推定する問題も出題されています。問2では、表1（西日本・東日本の観測地点における10日9時・21時の海面気圧）、図4（夏季の日本における大気潮汐の半日周期成分による地上気圧の平均的な日変化）、図5（9時における大気潮汐の半日周期成分の平均的な地上気圧分布）と図1を用いて、大気潮汐の気圧変化への影響を考慮しながら、東シナ海の低気圧の盛衰を推定します。
(1) 低気圧の移動による気圧変化量
図1の東シナ海の低気圧およびその周辺600海里の範囲で、気圧の分布が過去3時間、東シナ海の低気圧と同じ移動方向と速さで移動したものとしたときに想定される、10日21時の鹿児島における前3時間の気圧変化量㋐を、0.1hPa刻みで符号を付けて答えます（大気潮汐の影響は考慮しない）。
(2) 観測地点の気圧変化と大気潮汐
表1の観測地点の海面気圧の変化と大気潮汐の影響について述べた文章の空欄㋑㋒に入る数値を、符号を付けて小数第1位まで答えます。
図1によると、日本とその周辺の等圧線の間隔は広く、じょう乱の速い移動や急速に発達する低気圧はみられない。また、表1に示した4地点における前12時間の気圧変化の平均は（㋑）hPaであり、変化は小さい。一方、表1の4地点の前3時間の気圧変化の平均は（㋒）hPaであり、後者が明らかに大きい。
これは、主として図5のような気圧変動のパターンが、地球の自転に伴い、東から西に向かって1日で1周する「大気潮汐」の半日周期成分の影響によるもので、日本付近では図4のように9時頃と21時頃に気圧の極大が現れる。
(3) 低気圧の盛衰による気圧変化量
(1)(2)に基づき、東シナ海の低気圧の盛衰に関する文章の空欄㋓㋔に入る数値を、符号を付けて小数第1位まで答えます。
10日21時に鹿児島で観測した前3時間の気圧変化量は（㋓）hPaである。このうち、大気潮汐による前3時間の気圧変化量を、図4に基づき＋0.7hPaとすると、低気圧が発達も衰弱もせずに移動すると仮定した場合の、鹿児島の前3時間の気圧変化量の推定値は㋐hPaであるので、低気圧の盛衰のみによる、鹿児島の前3時間の気圧変化量は（㋔）hPaと推定される。
答え
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(1)
㋐ −0.6hPa（−0.5hPa）
(2)
| 空欄 | 答え |
|---|---|
| ㋑ | ＋0.2 |
| ㋒ | ＋0.8 |
(3)
| 空欄 | 答え |
|---|---|
| ㋓ | ＋0.9 |
| ㋔ | ＋0.8（＋0.7） |
（ ）内は別解として認められている値です。
解説
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(1) 気圧配置の移動による気圧変化
気圧の分布がそのままの形で東北東へ15ノットで移動すると、3時間で15×3＝45海里（緯度約0.75°分）移動します。このとき、3時間前に鹿児島にあった気圧の場は、現在は鹿児島の東北東45海里の地点にあります。したがって、
鹿児島の前3時間の気圧変化量 ＝（現在の鹿児島の気圧）−（現在の鹿児島の東北東45海里の地点の気圧）
となります。低気圧は鹿児島の西側にあり、東ほど気圧が高い分布なので、この値は負になります。図1の鹿児島付近の等圧線（4hPaごと）の間隔から、東北東方向の気圧傾度を見積もって45海里分の気圧差を求めると約0.6hPaとなり、㋐は−0.6hPa（−0.5hPaも可）です。低気圧が近づいてくることによって気圧が下がる効果を見積もったものです。
(2)㋑ 前12時間の気圧変化の平均
表1の数字は0.1hPa単位の海面気圧の下3桁です。10日9時から21時までの変化は、
| 地点 | 9時 | 21時 | 前12時間の変化 |
|---|---|---|---|
| 鹿児島 | 1013.4 | 1013.3 | −0.1 |
| 松江 | 1015.2 | 1015.1 | −0.1 |
| 潮岬 | 1016.4 | 1016.7 | ＋0.3 |
| 輪島 | 1016.4 | 1016.9 | ＋0.5 |
合計は＋0.6hPaで、4地点の平均は＋0.15hPa、四捨五入して＋0.2hPaです。
(2)㋒ 前3時間の気圧変化の平均
図1の右側の各地点の実況に記入された気圧変化量（0.1hPa単位）を読むと、輪島＋08、潮岬＋06、松江＋08、鹿児島＋09で、それぞれ＋0.8、＋0.6、＋0.8、＋0.9hPaです。合計は＋3.1hPa、平均は＋0.775hPaで、四捨五入して＋0.8hPaです。
前12時間の変化が＋0.2hPaと小さいのに、前3時間で＋0.8hPaも上昇しているのは、図4のように大気潮汐の半日周期成分によって、日本付近では3時頃・15時頃に極小、9時頃・21時頃に極大となる気圧変化があるためです。9時と21時はいずれも極大の時刻なので、12時間の変化には潮汐の影響がほとんど現れませんが、18時→21時の3時間では極小に向かう位相から極大へ上昇する影響を強く受けます。
(3) 低気圧の盛衰による気圧変化
㋓：鹿児島の実況の気圧変化量は「＋09」なので＋0.9hPaです。
観測された気圧変化量は、①大気潮汐による変化、②気圧配置の移動による変化（㋐）、③低気圧の盛衰による変化、の和と考えることができます。したがって、
㋔ ＝ ㋓ −（大気潮汐の寄与）− ㋐ ＝ ＋0.9 − 0.7 −（−0.6）＝ ＋0.8hPa
となります（㋐を−0.5hPaとした場合は＋0.7hPa）。低気圧の盛衰のみによる気圧変化が正（上昇）であることから、東シナ海の低気圧は衰弱傾向にあると推定できます。問1で見た「バルジが不明瞭」という衛星画像の特徴や、後の問4(1)⑥で扱う、低気圧が12日9時には衰弱するという予想とも整合しています。
このように、気圧変化量（気圧変化傾向）から低気圧の発達・衰弱を判断する際には、移動による変化と、大気潮汐による日変化（特に低緯度や夏季で目立つ）を差し引いて考えることが大切です。
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