海洋(知識)の問題
外洋で発生した津波が海岸へ向かって進むようすを、水深の異なる 3 つの地点で観測した。津波の周期はどの地点でも約 20 分で変わらなかった。観測結果を次の表に示す。
| 地点 | 水深 | 津波の伝わる速さ | 津波の波長 | 津波の波高 |
|---|---|---|---|---|
| P(外洋) | 約 4000 m | 約 200 m/s | 約 240 km | 約 0.4 m |
| Q(大陸棚の上) | 約 200 m | 約 44 m/s | 約 53 km | 約 0.8 m |
| R(海岸の近く) | 約 10 m | 約 10 m/s | 約 12 km | 約 1.8 m |
この観測結果からわかることと、その理由を述べた文として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。
- ア 津波は波長が水深より十分短い深水波としてふるまうので、水深が浅くなるほど速さが小さくなり、波高は高くなる
- イ 津波は波長が水深より十分長い浅水波としてふるまうので、水深が浅くなるほど速さが大きくなり、波高は高くなる
- ウ 津波は波長が水深より十分長い浅水波としてふるまうので、水深が浅くなるほど速さが小さくなり、波高は低くなる
- エ 津波は波長が水深より十分長い浅水波としてふるまうので、水深が浅くなるほど速さが小さくなり、波高は高くなる
この問題で使うもの
- 津波の性質(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(5 技能)
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ヒント
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ヒント 1
「津波の性質」の技能と、深水波・浅水波の区別を使う。まず表の波長と水深を比べる。
ヒント 2
波長が水深より十分長い波は浅水波で、その速さは水深で決まり、水深が深いほど速い。表で速さと波高が水深とともにどう変わるかを読み取る。
ヒント 3
外洋でも波長(約 240 km)は水深(約 4 km)よりずっと長いので、深水波とするアは除ける。残りのイ・ウ・エを、表の速さと波高の変化と照らし合わせる。
答えと解説
答えを見る
エ
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
手順 1:波長と水深を比べ、深水波か浅水波かを判断する。
外洋の地点 P でも、波長は約 240 km、水深は約 4000 m = 4 km である。波長は水深の約 60 倍もあり、水深より十分長い。Q(波長約 53 km、水深 0.2 km)、R(波長約 12 km、水深 0.01 km)でも同じである。したがって津波は、外洋でも浅水波としてふるまう。浅水波の速さは水深で決まり、水深が深いほど速い。
手順 2:表から速さの変化を読み取る。
水深が 4000 m → 200 m → 10 m と浅くなるにつれて、速さは約 200 m/s → 約 44 m/s → 約 10 m/s と小さくなっている。これは「浅水波は水深が浅いほど遅い」ことと一致する。なお、周期が一定なので、 より速さが小さくなると波長も短くなる(表の波長の変化と一致する)。
手順 3:表から波高の変化を読み取る。
波高は約 0.4 m → 約 0.8 m → 約 1.8 m と、水深が浅くなるほど高くなっている。海岸に近づいて速さが落ちると、後ろから来る海水が追いついて波が詰まり、波高が高くなるためである。
各選択肢の検討
- ア:津波の波長(数十〜数百 km)は水深(数 km 以下)より十分長いので、深水波ではなく浅水波である。また深水波の速さは水深によらないので、理由の部分が誤り。
- イ:表では水深が浅くなるほど速さは小さくなっているので、「速さが大きくなり」が誤り。
- ウ:表では水深が浅くなるほど波高は高くなっているので、「波高は低くなる」が誤り。
- エ:浅水波であること、速さが小さくなること、波高が高くなることのすべてが表と一致する。
よって答えは エ。
別解
波長は水深(最大 4000 m)に比べて 240 km, 53 km, 12 km と十分長いので、津波は浅水波としてふるまう(ア は深水波とする点が誤り)。浅水波の速さは で水深 が浅いほど小さくなる。表でも 200 → 44 → 10 m/s と小さくなっており、速さが大きくなるとするイは誤り。周期が一定なので波長 = 速さ × 周期(例: )で波長も短くなる。波高は 0.4 → 0.8 → 1.8 m と高くなっているので、低くなるとするウは誤り。したがって、浅水波、浅いほど速さが小さく、波高は高くなるエが正しい。