大気と気象（知識）の問題

ある日、ある地点の上空の気温を観測したところ、高さ $100\mathrm{m}$ につき $0.7{}^{\circ }\mathrm{C}$ の割合で気温が下がっていた。この大気の中で空気塊が上昇するとき、空気塊の温度は、飽和していなければ $100\mathrm{m}$ につき $1.0{}^{\circ }\mathrm{C}$（乾燥断熱減率）、飽和していれば $100\mathrm{m}$ につき $0.5{}^{\circ }\mathrm{C}$（湿潤断熱減率）の割合で下がるものとする。

この大気の状態と、その理由の組み合わせとして最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　絶対安定：空気塊は、飽和していてもいなくても、持ち上げられると周囲の空気より温度が低くなる
• イ　条件付き不安定：空気塊は、飽和していなければ持ち上げられると周囲より温度が低くなるが、飽和していれば周囲より温度が高くなる
• ウ　絶対不安定：空気塊は、飽和していてもいなくても、持ち上げられると周囲の空気より温度が高くなる
• エ　条件付き不安定：空気塊は、飽和していなければ持ち上げられると周囲より温度が高くなるが、飽和していれば周囲より温度が低くなる

大気中の水蒸気と雲・降水について述べた次の文章を読み、下の問いに答えよ。

空気塊が上昇すると、膨張して温度が下がる。水蒸気で飽和していない空気塊は乾燥断熱減率で温度が下がる。一方、飽和した空気塊が上昇すると、水蒸気の凝結によって潜熱が放出されるため、温度は乾燥断熱減率よりも小さい割合（湿潤断熱減率）で下がる。そのため、周囲の大気の気温減率が（ a ）場合、その大気は、空気塊が飽和していなければ安定であるが、飽和していれば不安定となる。このような大気の状態を条件付き不安定という。

また、中緯度の雲の上部では、温度が $0{}^{\circ }\mathrm{C}$ より低いのに凍らずに液体のままでいる過冷却の水滴と、氷晶とが共存していることが多い。同じ温度で比べると、氷の表面に対する飽和水蒸気圧は、過冷却の水の表面に対する飽和水蒸気圧よりも（ b ）。このため、水滴が蒸発して生じた水蒸気が氷晶の表面に昇華（凝華）し、氷晶が大きく成長して落下する。これが、中緯度で多く見られる「冷たい雨」のしくみである。

問　文章中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、次のア〜カのうちから 1 つ選べ。

北半球の温帯低気圧と前線について述べた次の文 a〜e のうち、正しいものの組み合わせとして最も適当なものを、後のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• a　温帯低気圧は、中緯度で寒気と暖気が接する境界付近で発生する。
• b　温帯低気圧は、暖かく軽い空気が上昇し、冷たく重い空気が下降することで、位置エネルギーを運動エネルギーに変えて発達する。
• c　寒冷前線が通過すると、気温が上がり、風向が南寄りに変わることが多い。
• d　温暖前線では、暖気が寒気の上をゆるやかにはい上がるため、広い範囲に乱層雲などの層状の雲ができ、おだやかな雨が長時間降りやすい。
• e　閉塞前線は、動きの速い温暖前線が寒冷前線に追いついてできる。

• ア　a・b・c
• イ　a・c・e
• ウ　b・d・e
• エ　a・b・d

次の表は、北半球の緯度ごとに、地球（地表と大気）が 1 年間平均で吸収する太陽放射と、宇宙へ放出する地球放射の量を示したものである（数値は説明のために簡単にしたもので、単位は $W/{\mathrm{m}}^2$ である）。

実際には、低緯度の気温が年々上がり続けることはなく、高緯度の気温が下がり続けることもない。この表と、そのことについての考察として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　低緯度では放出する地球放射が吸収する太陽放射より多く、高緯度ではその逆になっている。この過不足は、大気と海洋が高緯度から低緯度へ熱を運ぶことで解消されている
• イ　どの緯度でも、吸収する太陽放射と放出する地球放射がほぼ等しいので、大気や海洋が熱を運ぶ必要はない
• ウ　低緯度では吸収する太陽放射が放出する地球放射より多く、高緯度ではその逆になっている。この過不足は、大気と海洋が高緯度から低緯度へ熱を運ぶことで解消されている
• エ　低緯度では吸収する太陽放射が放出する地球放射より多く、高緯度ではその逆になっている。この過不足は、大気と海洋が低緯度から高緯度へ熱を運ぶことで解消されている

日本の四季の天気について述べた次の文 a〜e のうち、正しいものの組み合わせとして最も適当なものを、下のア〜カのうちから 1 つ選べ。

• a　冬には、大陸のシベリア高気圧が発達して西高東低の気圧配置になり、北西の季節風が吹く。
• b　冬の日本海側の大雪は、シベリア気団の冷たい空気が日本海を渡る間に、海面から水蒸気を補給されて雲が発達することで起こる。
• c　梅雨前線は、シベリア気団と小笠原気団の勢力がつり合ってできる停滞前線である。
• d　夏には、太平洋高気圧（小笠原高気圧）が日本付近をおおって南高北低の気圧配置になり、南東の季節風が吹く。
• e　春と秋には、移動性高気圧と低気圧が偏東風に流されて、日本付近を東から西へ交互に通過する。

• ア　a・b・c
• イ　a・b・d
• ウ　a・c・e
• エ　b・d・e
• オ　a・d・e
• カ　b・c・d