航空気象5

ひで 2024年07月05日カード35 いいね0

単語カード

空気塊の鉛直運動と気温変化について。地上の空気塊が上昇し断熱変化すると、空気塊は（）し、温度は（）する。また、上空の空気塊が降下し断熱変化すると、空気塊は（）し、温度は（）する。

膨張/低下/収縮/上昇
飽和していない空気塊の断熱変化について。未飽和空気塊が上昇する際、その膨張に使われるエネルギーはどこから供給されているか。

空気塊の温度
乾燥断熱減率を答えよ。（℃/1000ft,℃/1000m,℉/1000ft)

3℃/1000ft,10℃/1000m,5.5℉/1000ft)
飽和した空気塊の断熱変化について。飽和した空気塊が断熱上昇するとき、空気塊の温度低下を相殺する要素は何か。

空気塊中の水蒸気が水滴になる（凝結する）際に放出する熱。
湿潤断熱減率を答えよ。（℃/1000ft,℃/km）

1.1～2.8℃/1000ft（約1.5℃/1000ft）、3～9℃/km
湿潤断熱減率は、高温で大きいか、小さいか。理由も答えよ。

高温で小さい。高温ほど水分が多量であり潜熱の放出量が大きいから。
湿潤断熱減率は、気温が（）く、水蒸気の含有量が（）くなると次第に乾燥断熱減率に近い値となる。

低/少な
空気塊が上昇/降下すると、なぜ露点温度は変化するのか。

空気塊の単位体積に存在する水蒸気量が変化するため。
露点温度減率を答えよ。（℃/1000ft,℃/1000m,℉/1000ft)

約0.5℃/1000ft,2℃/1000m,1℉/1000ft
雲底高度とは、すなわち（）高度のことである。

持ち上げ凝結
持ち上げ凝結高度（LCL）の式を表せ。

LCL=(気温-露点温度）/（乾燥断熱減率-露点温度減率）＝湿数×1000m/8＝湿数×400ft
雲低高度とは？

地上の空気塊が上昇していった際に、雲ができ始める可能性がある最低高度。（安定度などを考慮すると、必ずしもこの高度で雲は発生しない。）
フェーン現象における気温変化について。空気塊が山を登る際と下る際の気温変化を、断熱減率の概念を交えながら説明せよ。

空気塊が地上から凝結高度まで登る際は、乾燥断熱減率に従って温度が低下する。凝結高度から山頂までは、空気塊が飽和している（雲になっている）ため湿潤断熱減率に従って温度が低下する。そして、山頂付近で雨や雪として水分を放出した空気塊は、その後乾燥断熱減率に従って温度を上げながら山を下っていく。湿潤断熱減率より乾燥断熱減率のほうが大きいので、結果として山を登る前よりも山を下った後のほうが気温が高くなり、フェーン現象が発生する。
　

不安定/安定/中立
左は層雲型の雲、右は積雲型の雲を表す。大気が安定しているのはどちらか。

左
断熱図には、何のグラフが書かれているか。三種類答えよ。

乾燥断熱減率/湿潤断熱減率/等飽和混合比線
等飽和混合比線とは？

乾燥空気1kgあたりの飽和水蒸気量のグラム数（混合比）が一定となる線。
上昇空気塊と雲の形成について。緑線は周囲の空気の温度、緑点線は等飽和混合比線、赤線は乾燥断熱減率、青線は湿潤断熱減率である。気温Tの乾燥したある空気塊を上昇させると、乾燥断熱減率に従い、温度を下げていく。ここで、露点温度Tdewから伸びた等飽和混合比線と赤線が交わる高度が、持ち上げ凝結高度となる。（露点温度Tdewから伸びた等飽和混合比線上の空気塊は常に飽和しており、空気塊がこの線に達した時飽和し雲が発生するから）持ち上げ凝結高度に達し飽和した後は、空気塊は湿潤断熱減率に従って温度を下げていく。このとき、周りの空気塊の温度（緑線）を参照すると、自由対流高度までは周りの空気のほうが温度が高いので空気塊は安定した状態になる。よって持ち上げ凝結高度から自由対流高度において雲は発生しない。（空気塊は安定なので降下しようとするから）また、自由対流高度から中立浮力高度までの区間では周りの空気の温度のほうが低いため空気塊は不安定となり、雲が発達する。同様の原理で中立浮力高度より高い高度では雲は発達しない。（見て理解して、ここ山場）

　
（断熱変化）高度変化、空気の膨張・収縮、温度の関係で正しいのはどれか。１．上昇－収縮－温度低下２．上昇－収縮－温度上昇３．上昇－膨張－温度上昇４．上昇－膨張－温度低下

４．上昇－膨張－温度低下
（断熱減率）断熱減率の記述で誤りはどれか。１．乾燥断熱減率は１０００ｆｔあたり３℃である。２．湿潤断熱減率は１０００ｆｔあたり１．１～２．８℃である。３．湿潤断熱減率は、高温であるほど減率が大きい。４．湿潤断熱減率が乾燥断熱減率より小さいのは、飽和した水蒸気が水分や氷晶となる際に熱を放出するからである。

３．湿潤断熱減率は、高温であるほど減率が大きい。
（雲底高度）地上において気温２４℃、露点温度２０℃の場合、雲底高度はいくつか。１．５０ｍ２．５００ｆｔ３．１６００ｍ４．１６００ｆｔ

４．１６００ｆｔ
（フェーン現象）山を越えて湿った風が吹いたとき、山を越えた平野での気温はいくらか。（凝結高度：３０００ｆｔ、山の標高９０００ｆｔ、風上側平野の気温２０℃、ただし、山頂以降は乾燥したまま山を下るものとする。）１．２９℃ ２．２５℃ ３．２０℃ ４．１１℃

１．２９℃
（安定度の判定）ＭＳＬにおいて２０℃の空気塊を８０００ｆｔまで持ち上げた。この空気塊が不安定となるのは、８０００ｆｔの気温が次のうちどの場合か。ただし、持ち上げる空気塊は飽和しないものとする。１．－１０℃ ２．－４℃ ３．０℃ ４．８℃

１．－１０℃
（安定度と雲型）不安定な大気が山にぶつかり上昇したとき、できる雲はどちらか。１．積雲型の雲２．層雲型の雲

１．積雲型の雲
（断熱図）断熱図に関する説明で誤りはどれか。１．縦軸は気圧である。２．湿潤断熱減率の線は曲線である。３．最も減率が大きい線は乾燥断熱減率の線である。４．等飽和混合比線は、乾燥空気１００ｇあたりの飽和水蒸気量が一定となる線である。

４．等飽和混合比線は、乾燥空気１００ｇあたりの飽和水蒸気量が一定となる線である。
（上昇空気塊と雲）持ち上げ凝結高度、自由対流高度、平衡高度（中立浮力高度）に関する記述のうち誤りはどれか。１．持ち上げ凝結高度とは雲底高度のことである。２．自由対流高度から平衡高度までは、持ち上げられた空気塊は安定である。３．上昇気流が自由対流高度より低いところで止まった場合、雲は縦に発達しない。４．平衡高度は、ほぼ雲頂高度に等しい。

２．自由対流高度から平衡高度までは、持ち上げられた空気塊は安定である。
（状態曲線と安定度）次の説明のうち誤りはどれか。１．乾燥断熱減率よりも減率が大きい空気は絶対不安定である。２．湿潤断熱減率よりも減率が小さい空気は絶対安定である。３．条件付不安定は気圧によって安定と不安定が変化する。４．条件付不安定の領域では、空気が飽和していた場合は、不安定となる。

３．条件付不安定は気圧によって安定と不安定が変化する。
（ＳＳＩ）ＳＳＩに関する説明のうち誤りはどれか。１．ＳＳＩとはショワルター指数のことである。２．８５０ｈＰａの空気塊を断熱的に５００ｈＰａまで持上げたときの気温を実際の５００ｈＰａの気温から引いたものである。３．８５０ｈＰａの空気塊と５００ｈＰａの空気を比較したものでありマイナスであれば持ちあげた空気塊は安定している。４．－３以下では強い雷の恐れがある。

３．８５０ｈＰａの空気塊と５００ｈＰａの空気を比較したものでありマイナスであれば持ちあげた空気塊は安定している。
大気の温度によって空気塊の安定度は変化する。乾燥断熱減率の線よりも左下のゾーンだと絶対不安定の状態になる。湿潤断熱減率の線よりも右上のゾーンだと絶対安定となる。乾燥断熱減率と湿潤断熱減率の間のゾーンは場合によっては安定、または不安定となる。（空気が飽和していれば不安定、飽和していれば安定）（見て理解してね）

　
見ての通り

　
安定度の判定について。ショワルター指数の式を答えよ。

500hpa等圧面の実際の温度-850hpaの空気塊を500hpa面まで持ち上げた時の温度
ショワルター指数の値が負の時、大気は安定か、不安定か。

不安定
ショワルター指数が0～＋3の時、天気は？

にわか雨
ショワルター指数が-1～-3の時、天気は？

発雷の恐れ
ショワルター指数が-3以下の時、天気は？

強い雷