大気と気象(知識)の問題
地球の大気は、高度による気温の変化のしかたにもとづいて、下から対流圏・成層圏・中間圏・熱圏に区分される。このうち成層圏について述べた文として適当なものを、次のア〜カからすべて選べ。
- ア 全体として、高度が上がるにつれて気温が上昇する。
- イ 雲が発生し、雨や雪などの天気の変化が起こる。
- ウ 大気中でオゾンの濃度が最も高くなる高度は、この層の中にある。
- エ オーロラが主に見られる高度は、この層の中にある。
- オ オゾンが太陽からの紫外線を吸収することで、大気が加熱されている。
- カ 大気圏の中で気温が最も低くなる高度は、この層の上端付近にある。
この問題で使うもの
- 大気の組成と鉛直構造(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(2 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
対流圏・成層圏・中間圏・熱圏のそれぞれで、高度とともに気温がどう変わるか、どんな現象が起こるかを整理しよう。
ヒント 2
成層圏にはオゾン層があり、オゾンによる紫外線の吸収が気温の分布に関係している。一方、天気の変化・オーロラ・気温の最低点はそれぞれ別の層の特徴である。
ヒント 3
イは対流圏、エは熱圏の特徴である。残りのア・ウ・オ・カについて、カの「気温が最も低くなる高度」がどの層の上端にあるかを考えよう。
答えと解説
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ア, ウ, オ
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解説を読む
成層圏は対流圏界面(高度約 )から成層圏界面(高度約 )までの層である。
- ア 正しい。成層圏では、全体として高度とともに気温が上昇する。成層圏界面付近では気温はおよそ 前後になる。
- イ 誤り。雲の発生や雨・雪などの気象現象が起こるのは、大気の対流がさかんな対流圏である。
- ウ 正しい。オゾンの濃度が高い層(オゾン層)は成層圏にあり、濃度が最大になるのは高度約 付近である。
- エ 誤り。オーロラが主に見られるのは熱圏(高度約 以上)である。
- オ 正しい。成層圏で高度とともに気温が上がるのは、オゾンが太陽からの紫外線を吸収して大気を加熱しているためである。
- カ 誤り。大気圏で気温が最も低くなるのは中間圏の上端付近(中間圏界面、高度約 )である。成層圏の上端付近はむしろ気温が極大になる。
よって、適当なものはア、ウ、オである。
別解
成層圏(高度約11〜50 km)について、選択肢を1つずつ確かめる。
ア:正しい。成層圏では、オゾン層が紫外線を吸収して大気を加熱するため、高度とともに気温が上昇する。
イ:誤り。雲の発生や天気の変化は対流圏で起こる。成層圏は大気が安定している。
ウ:正しい。オゾン濃度が最大となる高度(約20〜25 km)は成層圏内にある。
エ:誤り。オーロラが主に見られるのは熱圏(高度100〜400 km付近)である。
オ:正しい。オゾンが紫外線を吸収して大気を加熱するので、成層圏の気温が上昇する。
カ:誤り。大気圏で気温が最も低くなるのは中間圏の上端付近(中間圏界面、約−90℃)であり、成層圏の上端付近(成層圏界面)ではなく、ここは気温が極大となる。
よって正しいものはア、ウ、オである。