一般第53回問9

問題文：一般第53回　問9

大気中のある水平面上で，図のように点 A から西と東にそれぞれ 20km 離れた点 B と 点 C を，18°Cと 20°Cの等温線が東西方向と 45°の角度をなして南西から北東の方向に 通っている。この領域で風速 5m/s の一様な西風が吹いているとき，点 A での水平移流による気温の時間変化率として正しいものを，下記の 1~ 5 の中から 1 つ選べ 。ただし ，水平方向の気温傾度はどこでも一様とする。

解説

点 A での水平移流による気温の時間変化率を求めます。

この問題で問われている「時間変化率」とは、「単位時間あたりに何℃変化するのか」ということ。

解答の選択肢から、1時間あたりに何℃変化するのかを計算すれば良いとわかります。

問題文より、西風は一様、気温傾度もどこでも一様。
つまり、「等温線が東西方向と 45°の角度をなして南西から北東の方向に 通っている。」という条件は無視できるので、忘れます。

では図を確認。

まず、温度の低い方から高い方へ風が吹いているので、温度は次第に下がることがわかります。

よって、選択肢からプラスの値は消えます。

点Bのところにある空気塊は、5m/sで点Aのところに到達します。

ちょっと単位を変えましょうか。

5m/s = 5 × 3600 m/h = 18000 m/h = 18 km/h

※ 1h = 3600 s

ここまでで分かったことを図にしてみると、以下のようになります。

上図より、18km進んだ場合の温度変化を計算します。

　$\frac{-1^\circ\text{C}}{20\text{km}} = \frac{-\ ?\ ^\circ\text{C}}{18\text{km}}$

　$-\ ?\ ^\circ\text{C} = \frac{-1^\circ\text{C}}{20\text{km}} \times 18\text{km} = -0.9^\circ\text{C}$

点Bから、空気塊が18km移動した場合…つまり1時間かけて移動した場合の温度変化は「ー 0.9℃」と分かったので

答えは「ー0.9℃/h 」

2026年7月25日 7月26日の個人授業