大気と気象（知識）の問題

コリオリの力のはたらきを調べるため、次の実験を行った。

【実験】水平な円盤の上に記録用の紙を固定し、円盤を一定の速さで回転させた。円盤の中心から外側に向かって、インクをつけた小さな玉をまっすぐ転がした。紙の上に残った玉の軌跡を、円盤の上方から観察した。

【結果】

この実験の結果と、地球の大気の大循環についての知識をもとに考えたこととして最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　北極の上空から見ると地球は反時計回りに自転しているので、北半球で水平に動く物体は、実験で円盤を時計回りに回したときと同じ向きにそらされる。
• イ　南半球の亜熱帯高圧帯から赤道に向かって吹く風は、進行方向の左にそらされて、南西から吹く貿易風となる。
• ウ　北半球の亜熱帯高圧帯から赤道に向かって吹く風は、進行方向の右にそらされて、北東から吹く貿易風となる。
• エ　実験で回転を速くすると曲がり方が大きくなったことに対応して、地表面の水平方向の回転の効果が最も大きい赤道付近で、コリオリの力は最も大きくなる。
• オ　中緯度の上空で吹く偏西風のうち、特に風速が大きい部分をジェット気流といい、対流圏の下層の地表付近に現れる。

北半球の北緯 $10^{\circ }$ 付近の海上にある観測地点で、1 年間にわたって地上の風向を観測した。次の表は、その結果をまとめたものである。

この地点では北東の風が卓越している。この風ができるしくみについての考察として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　赤道付近から亜熱帯高圧帯へ向かって吹く空気が、コリオリの力によって進行方向の右にそらされたものである
• イ　亜熱帯高圧帯から赤道付近へ向かって吹き出す空気が、コリオリの力によって進行方向の右にそらされたものである
• ウ　亜熱帯高圧帯から赤道付近へ向かって吹き出す空気が、コリオリの力によって進行方向の左にそらされたものである
• エ　亜熱帯高圧帯から高緯度側へ向かって吹き出す空気が、コリオリの力によって進行方向の右にそらされたものである

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

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

南極のある観測地点で、上空の大気に含まれるオゾンの総量を 1 年間にわたって観測した。次の表は、その結果を月ごとに示したものである（数値は説明のために簡単にしたもので、値が大きいほどオゾンが多いことを表す）。

この結果とオゾン層の破壊についての考察として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　オゾンの総量は南極の冬にあたる 6〜8 月ごろに最も少なくなっており、この時期に南極上空でオゾンホールが現れる
• イ　オゾンの総量は南極の春にあたる 9〜11 月ごろに大きく減っており、この時期に南極上空でオゾンホールが現れる
• ウ　オゾンの総量が大きく減る時期には、地表に届く有害な紫外線の量は少なくなる
• エ　オゾンの総量が大きく減るのは、フロンが対流圏で雨水にとけて分解され、生じた塩素がオゾンを分解するためである