問題
XX年1月12日から14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1月12日9時（00UTC）です。問1では、図1（地上天気図）、図2（気象衛星赤外画像）、図3（500hPa・850hPa・700hPa解析図）、図4（輪島と延吉の状態曲線）を用いて、12日9時の気象概況を読み取ります。
(1) 気象概況の穴埋め
図1・図2から12日9時の日本付近の気象概況を読み取り、空欄①〜⑫に入る語句・数値を答えます（①は16方位、③④は整数、⑤⑨⑪⑫は選択肢から選択、⑦は漢字）。
北海道には中心気圧972hPaの低気圧があって（①）へ（②）ノットで進み、24時間後には北緯（③）°東経（④）°を中心とする半径（⑤）海里の範囲内に進むと予想され、その確率はおよそ（⑥）%。この低気圧には（⑦）警報が発表され、最大風速は（⑧）ノット。輪島では（⑨）雪を観測し、東京の天気は（⑩）。雲域はコンマ形状で、低気圧は（⑪）期にある。日本海などの対流雲の雲列は（⑫）と呼ばれる。
(2) 前線の解析
図1〜図3を用いて、12日9時の北海道の低気圧に伴う地上前線（温暖前線・寒冷前線）を解答図に記入します。
(3) 状態曲線の読み取り
図4の輪島と延吉の状態曲線を比べ、逆転層の高度、下層の大気の状態、気温差・混合比の差、気団変質のしくみについて空欄①〜⑪を埋めます（①②は10刻み、③④は選択、⑤は整数、⑥は0.5刻み、⑦〜⑪は漢字）。
答え
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(1)
| 空欄 | 答え | 空欄 | 答え |
|---|---|---|---|
| ① | 北 | ⑦ | 海上暴風 |
| ② | 10 | ⑧ | 55 |
| ③ | 45 | ⑨ | 弱い |
| ④ | 151 | ⑩ | 快晴 |
| ⑤ | 85 | ⑪ | 最盛 |
| ⑥ | 70 | ⑫ | 筋状雲 |
(2)
低気圧の中心付近から、温暖前線が東〜南東へ、寒冷前線が南〜南南西へのびる（解答例の図）。
(3)
| 空欄 | 答え | 空欄 | 答え |
|---|---|---|---|
| ① | 600 | ⑦ | 顕熱 |
| ② | 650 | ⑧ | 潜熱（水蒸気） |
| ③ | 相当温位 | ⑨ | 低下 |
| ④ | 混合した | ⑩ | 対流 |
| ⑤ | 15 | ⑪ | 対流混合（混合） |
| ⑥ | 2.0 |
①②、⑦⑧は順不同です。
解説
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(1) 地上天気図の英文と記号を読む
- ①②：図1の英文に「NORTH 10 KT」とあり、北へ10ノットで進んでいます。
- ③④⑤⑥：24時間後（13日9時＝130000Z）の予報円の中心は北緯45°・東経151°です。予報円は、その範囲内に低気圧の中心が入る確率が約70%の円で、半径は選択肢のうち85海里が該当します。
- ⑦⑧：低気圧の近くの[SW]は海上暴風警報（Storm Warning）を表します。英文の「WINDS 30 TO 55 KT」から、最大風速は55ノットです。
- ⑨⑩：輪島の天気記号は弱い雪、東京は雲量0〜1の快晴の記号です。
(1) 衛星画像の読み取り
- ⑪：雲頂の高い雲が中心の北〜東側に偏り、南側から中心付近まで雲頂の低い雲（乾燥域の巻き込み）が入り込んだコンマ形状の雲パターンは、低気圧が最盛期にあることを示します。
- ⑫：冬型の気圧配置のもとで、寒気が相対的に暖かい海上を吹き渡るときに生じる、下層風に平行な対流雲の列が筋状雲です。
(2) 前線を解析する手がかり
前線は、図3の850hPa面で等温線が混んでいる帯（温度傾度の大きい所）の暖気側の縁に沿って解析するのが基本です。あわせて、
- 地上の気圧の谷（等圧線の折れ曲がり）や風向の変化
- 図2の雲域の縁（寒冷前線に対応する南西にのびる雲帯、温暖前線側の厚い雲域）
- 700hPaの上昇流域（網掛け域）の分布
を重ね合わせると、低気圧中心付近から東〜南東へのびる温暖前線と、南〜南南西へのびる寒冷前線が解析できます。前線記号（温暖前線は半円、寒冷前線は三角）を進行方向側に付けることも忘れないようにしましょう。
(3) 状態曲線（図4）の読み取り
- ①②：輪島の気温は650hPaから600hPaにかけて高度とともに上昇しており、ここが逆転層です。
- ③④：逆転層の下端から1000hPa付近までは湿潤で、気温減率が湿潤断熱減率に等しくなっています。湿潤断熱線に沿う気層では相当温位が鉛直方向にほぼ一定で、対流によって大気がよく混合した状態です。
- ⑤：950hPa（図中の破線の高さ）で輪島と延吉の気温（実線）を読み比べると、輪島の方が約15℃高くなっています。
- ⑥：950hPaの露点温度（破線）の位置で等飽和混合比線の値を読み、両地点の差をとると、輪島の方が約2.0g/kg大きくなっています。混合比は気温ではなく露点温度から読む点に注意しましょう。
⑦〜⑪：大陸の寒冷で乾燥した空気が日本海を渡る間に、相対的に暖かい海面から顕熱と潜熱（水蒸気）の供給を受け、下層が暖湿に変質します（気団変質）。下層が暖まると大気の安定度が低下して対流が起こり、対流混合層が形成されます。輪島の逆転層の下端は、この対流混合層の上端にあたります。
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