問題
XX年8月14日から16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。紀伊半島の南に接近した台風第XX号と、東北地方北部から日本の東にのびる停滞前線が主役で、予想図の初期時刻はいずれも8月14日21時（12UTC）です。問3では、東日本の脊梁山脈を越える山越えの気流によって新潟県の平地を中心に発生したフェーン現象について、図6（地形図）、図7（館野の状態曲線）と図3・図4を用いて考えます。図2では北陸地方に雲がほとんど見られません。
(1) 山越え気流に関連する大気の特徴
図3(下)（左下に東日本付近の拡大図）に見られる山越えの気流に関連する大気の特徴について、東日本の脊梁山脈を挟んだ850hPa風の風上側と風下側に着目して、数値は用いずに、書き出しを含めて40字程度で述べます。
(2) 新潟県の平地に達した空気塊の性質
図7の館野の1000hPaにある空気塊が、断熱的に東日本の脊梁山脈を越えて新潟県の平地に達したとき、その気温と露点温度を1℃刻みで、相対湿度を10%刻みで答えます。山の高さは800hPa、平地の高さは1000hPaとし、空気塊は周囲と混合せず、凝結した水滴は山を越える前にすべて雨として落下するものとします。
(3) フェーン現象時の注意事項
フェーン現象の時に、山地の風下側の地域（陸上）で注意を呼び掛ける必要がある気象状況を2つ述べます。
答え
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(1)
山脈の風下側は概ね下降流、風上側は概ね上昇流で、風下側は風上側より気温が高い。
(2)
気温：36（37）℃、露点温度：21（20）℃、相対湿度：40%
（ ）内は別解として認められている値です。
(3)
高温、乾燥、強風のうち2つ
解説
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(1) 風上側と風下側の違い
台風の北側にあたる東日本では、850hPaで東〜南東よりの風が吹いており、太平洋側（関東・東北南部）が風上側、日本海側（新潟県）が風下側です。図3(下)の拡大図を見ると、風上側の山脈の斜面付近は網掛け（上昇流）、風下側の新潟県付近は網掛けのない下降流域になっています。また、風下側に「W」（暖気）、風上側に「C」（寒気）が記されており、風下側の気温が風上側より高いことがわかります。山を越えて吹き下りる空気が断熱圧縮で昇温する、フェーン現象の典型的な構造です。
(2) エマグラムでの空気塊の追跡
図7で、館野の1000hPaの気温は約28℃、露点温度は約24〜25℃です。次の手順で空気塊を追跡します。
- 持ち上げ凝結高度まで：気温は乾燥断熱線に沿って、露点温度は等飽和混合比線（約19〜20g/kg）に沿って上昇させ、両者が交わる約950hPaで飽和します（気温約23〜24℃）。
- 山頂（800hPa）まで：飽和後は湿潤断熱線に沿って上昇し、800hPaで約17℃になります。凝結した水は雨として落下するので、空気塊の混合比は800hPaの飽和混合比（約15〜16g/kg）まで減少します。
- 平地（1000hPa）まで：山を下る空気塊は未飽和なので、800hPa・17℃から乾燥断熱線に沿って1000hPaまで下ろすと、気温は約36℃になります（800hPa・17℃の温位は約309Kで、1000hPaでは約36℃）。
- 露点温度：混合比は保存されるので、1000hPaで飽和混合比約15〜16g/kgに対応する温度を読むと、約21℃です。
- 相対湿度：混合比（約16g/kg）÷ 36℃の飽和混合比（約39g/kg）≒ 0.4 → 40%です（水蒸気圧で計算しても、約24hPa ÷ 約59hPa ≒ 40%）。
元の空気（28℃）に比べて約8℃も高温になり、相対湿度は大きく下がっています。凝結時に放出された潜熱の分だけ昇温し、水蒸気が雨として除かれた分だけ乾燥するという、湿ったフェーンのしくみです。
(3) フェーン現象による気象状況
フェーン現象が起きると、風下側では気温が急上昇して高温となり、熱中症の危険が高まります。また、相対湿度が大きく下がって乾燥し、火災が起きやすく延焼もしやすくなります。山から吹き下ろす強風にも注意が必要です。これらのうち2つを答えます。
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