気温・湿度・風向の観測記録から、寒冷前線（気温が急に下がり、風向が北寄りに変わる）や温暖前線（気温が上がり、風向が南寄りに変わる）が通過した時間帯を判断できる
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ある地点で一定時間ごとに記録した気温・湿度・風向・天気の観測結果から、寒冷前線や温暖前線がいつごろ通過したかを読みとれるようになります。前線の通過は、気温と風向がはっきり変わる時間帯として記録に残ります。観測表や気象のグラフを読む問題で、どの時間帯に前線が通ったかを判断するときに使います。
前線は、性質のちがう 2 つの気団（あたたかい空気と冷たい空気）の境目です。観測地点を前線が通りすぎると、その地点をおおう空気が入れかわるので、気温や風向が短い時間で変わります。
日本付近の温帯低気圧では、低気圧の中心から南西に寒冷前線、南東（東）に温暖前線がのび、2 つの前線にはさまれた南側にあたたかい空気が入りこんでいます。低気圧のまわりでは風が反時計回りにふきこむので、あたたかい空気の中では南寄りの風、寒冷前線の後ろの冷たい空気の中では北寄り（北西寄り）の風がふきます。
このため、寒冷前線が通過すると、あたたかい空気から冷たい空気に入れかわって気温が急に下がり、風向は南寄りから北寄りに変わります。積乱雲による強いにわか雨が短時間ふることも多いです。反対に温暖前線が通過すると、冷たい空気からあたたかい空気に入れかわって気温が上がり、風向は東寄りから南寄りに変わります。通過前には乱層雲によるおだやかな雨が長く続くことが多いです。したがって、観測記録の中で「気温」と「風向」が同時に大きく変わる区間を探せば、前線が通過した時間帯がわかります。
観測記録の各時刻について、気温・風向・天気（雨のようす）を順に並べて確認する
となり合う時刻どうしで気温を比べ、気温が急に変わった区間を探す
その区間で風向がどう変わったかを確認する
気温が急に下がり、風向が南寄りから北寄り（北西など）に変わっていれば、寒冷前線がその区間に通過したと判断する
気温が上がり、風向が東寄りから南寄りに変わっていれば、温暖前線がその区間に通過したと判断する
ある地点で 3 時間ごとに気象を観測したところ、次の結果になった。
- 6 時：気温 、湿度 、風向 南南西、天気 くもり
- 9 時：気温 、湿度 、風向 南西、天気 くもり
- 12 時：気温 、湿度 、風向 南西、天気 くもり
- 15 時：気温 、湿度 、風向 北北西、天気 雨（12 時すぎから強いにわか雨）
- 18 時：気温 、湿度 、風向 北西、天気 晴れ
この地点を寒冷前線が通過したのはどの時間帯ですか。次のア〜エから 1 つ選びなさい。
ア 6 時〜9 時 イ 9 時〜12 時 ウ 12 時〜15 時 エ 15 時〜18 時
【手順 1】記録を時刻の順に並べると、気温は 、風向は 南南西 → 南西 → 南西 → 北北西 → 北西 です。
【手順 2】気温の変化を比べると、6〜9 時は 、9〜12 時は 、12〜15 時は 、15〜18 時は です。急に下がったのは 12 時〜15 時です。
【手順 3】12 時〜15 時に、風向は南西から北北西に変わっています。
【手順 4】気温が急に下がり、風向が南寄りから北寄りに変わっているので、寒冷前線は 12 時〜15 時に通過したと判断できます。この間に強いにわか雨が降ったことも、寒冷前線付近の積乱雲による雨と合っています。
よって答えはウです。
答え: ウ
気温が下がったあとの時刻（15 時〜18 時）を通過時刻と考えてしまう誤り。15〜18 時は と しか下がっていない。正しくは、気温が と急に変わり、風向も南寄りから北寄りに変わった 12 時〜15 時が通過した時間帯
寒冷前線と温暖前線の変化を逆に覚えてしまう誤り。「気温が上がり北寄りの風になる」を寒冷前線としてしまう。正しくは、寒冷前線の通過後は気温が下がり風向が北寄りに、温暖前線の通過後は気温が上がり風向が南寄りに変わる
昼間に気温が上がった、夜に気温が下がったという 1 日の中のふつうの変化だけを見て前線の通過と判断してしまう誤り。例えば 6〜9 時の を温暖前線の通過としてしまう。正しくは、気温の変化に加えて風向が南寄り↔北寄りのように大きく変わっているかを必ず確かめる
湿度だけを見て判断してしまう誤り。雨が降ると湿度は高くなるが、寒冷前線でも温暖前線でも雨は降る。正しくは、どちらの前線かは気温の上がり下がりと風向の変わり方で決める
この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。
ある日、地点 P の上空を寒冷前線が 1 回だけ通過した。地点 P で 3 時間ごとに気象観測を行ったところ、結果は次のようであった。
また、気温と飽和水蒸気量の関係は次のとおりである。
観測結果から寒冷前線が通過した時間帯を判断し、その通過の直前の観測時刻の空気 中にふくまれる水蒸気量から、通過の直後の観測時刻の空気 中にふくまれる水蒸気量を引いた差は何 g ですか。小数第 2 位を四捨五入して、小数第 1 位まで求めなさい。
ある日、南北にのびた寒冷前線が西から東へ一定の速さで進んでいた。地点 A, 地点 B, 地点 C はこの順に西から東へ一直線上に並んでおり、A と B の距離は 、B と C の距離は である。A と B を結ぶ直線は東西方向で、前線はこの直線に垂直にのびているものとする。
下の表は、地点 A と地点 B でこの日に 1 時間ごとに観測した気温と風向である。
地点 A
| 時刻 | 8 時 | 9 時 | 10 時 | 11 時 | 12 時 |
|---|---|---|---|---|---|
| 気温 [°C] | 18.2 | 18.6 | 19.0 | 13.5 | 12.8 |
| 風向 | 南南西 | 南西 | 南西 | 北西 | 北西 |
地点 B
| 時刻 | 12 時 | 13 時 | 14 時 | 15 時 | 16 時 |
|---|---|---|---|---|---|
| 気温 [°C] | 19.8 | 20.1 | 20.4 | 14.8 | 14.0 |
| 風向 | 南 | 南南西 | 南西 | 北 | 北西 |
寒冷前線が通過すると、気温が急に下がり、風向が南寄りから北寄りに変わる。各地点で前線が通過した時刻は、気温が急に下がり風向が北寄りに変わった 1 時間の、ちょうど真ん中の時刻とする。この前線が地点 C を通過するのは何時ですか。24 時制の整数で答えなさい（たとえば午後 5 時なら 17）。
ある日、南北にのびた前線が、真東に向かって一定の速さで進んでいた。地点 A と地点 B は東西方向の一直線上にあり、地点 B は地点 A の真東 の位置にある。どちらの地点も標高は である。
地点 A では 9 時に、地点 B では 13 時に、それぞれ気温が急に下がり、風向が南寄りから北寄りに変わった。どちらもこの前線が通過したためである。
この前線の前線面は平面で、地上の前線の位置から西へ水平に はなれるごとに、高さが ずつ高くなっているものとする。前線の形・速さ・前線面の傾きは、この日のうちは変わらないものとする。
この日の 16 時に、地点 A の真上にある前線面の高さは何 m ですか。
ある日、温帯低気圧にともなう 2 つの前線が、地点 P を順に通過した。地点 P では、次の 2 つの変化が観測された。
この 2 つの前線は、どちらも南北にのびた直線で、真東に向かって一定の速さで進んでいた。温暖前線の速さは 、寒冷前線の速さは であった。地点 Q は地点 P の真東 の位置にある。2 つの前線は、地点 Q を通過し終えるまで、形や速さを変えずに進んだものとする。また、地表付近は、温暖前線が通過してから寒冷前線が通過するまでのあいだ暖気におおわれるものとする。
地点 Q の地表付近が暖気におおわれていた時間は何時間ですか。
ある日、温帯低気圧にともなう温暖前線と寒冷前線が、地点 P を順に通過した。地点 P での観測では、次の 2 つの変化が記録された。
これらの変化は、それぞれの前線が地点 P を通過した時刻に起こったものとする。2 つの前線はどちらも南北にのびた直線で、真東に向かって一定の速さで進み、温暖前線の速さは 、寒冷前線の速さは であった。
このまま進むと、寒冷前線はやがて温暖前線に追いつく。寒冷前線が温暖前線に追いつくのは、寒冷前線が地点 P を通過してから何時間後ですか。