気象理論の演習問題（５０問）

設問と解答は、随時追加して行きます。

Last updated : 1997(11/11、11/25,11/28,11/29,12/27,1/3,1/4)

Under Construction,Sorry.


水蒸気、雨、熱力学に関連する問題 
（降水現象説明のベースとなるものです。）
１．水蒸気の飽和および凝結を、水の相変化を図示して、降水現象と関係ずけて説明せよ。
     水のＰ−Ｔ状態図について　　 水の相変化について　　降水と飽和について
２．水の過冷却線図が示すように氷晶・水蒸気・雨滴の3相共存状態は、6hPa以下にある？？? 
    これは、大気高度35km位に相当する。そんな高空で昇華するなんて、なんだかおかしいのではないか ?? 
    設問の間違いを発見せよ。
３．水の沸騰現象を気象と関連付けて、水のＰ−Ｔ状態図を用いて説明せよ。
４．「露点温度」とは、そもそも何物か。
　　　周りの大気の温度が上昇／下降しても露点温度には影響ないことを説明せよ。
５．水蒸気が「飽和」するメカニズム・理由を説明せよ。
 　　水のＰ−Ｔ状態図について
６．１リットルの水蒸気がガラス容器の中に充填されているとする。
　　そこへ乾燥大気を徐々に注入して行く場合、どのようになれば水蒸気は結露するか。常温、常圧として考えよ。
７．intentionally left blank
８．フェーン現象をエネルギー移動の観点から、エマグラムを用いて説明せよ。
９．温度風を、ホドグラフ／エクマンスパイラルを用いて，天気予想と関連付けて説明せよ。
１０．intentionally left blank

１１．ＰＶ＝ｎＲＴは、外部仕事を表現していることを説明せよ。
       基礎理論：仕事
１２．intentionally left blank
１３．大気中の水蒸気が凝結して、系外に去った場合、その大気の気圧はその高度で低下すると考えられる。
　　　そのときの降水現象は、凝結の潜熱放出ともども、上昇流を発達させる要因と考えて良いか。
１４．intentionally left blank
１５．温位は保存量であるが、気象現象にいかに適用されるか。例示せよ。

１６．intentionally left blank


運動理論に関連する問題 
（高気圧、低気圧をかたちづくるものです）
１７．コリオリ力は、いかにして発生するかを説明せよ。
     コリオリ力について
１８．緯度θの地球表面に接する平面の地球渦度を求める手順を分りやすく示せ。
　　　天頂軸まわりの回転について
１９．高気圧がどんどん気圧を増しても限界があると言う〈流れの科学、Ｐ．１３６）、何故か。
　　　　　　低気圧はどんどん気圧が低下しますが。。。

            気象の事典　　　　　ｐ．１７１　渦度で説明〈下記４種とは異なるが、本質は同じです）
　　　　　　大気力学入門、栗原　ｐ．１６５　接線速度で説明
　　　　　　気象学総論、正野　　ｐ．２４９　動径速度で説明
　　　　　　気象学ハンドブック　ｐ．６２３　遠心力＆速度で説明
　　　　　　気象ハンドブック　　ｐ．１２３　遠心力＆速度で説明
２０．低気圧の渦巻きはへこみ、高気圧の渦巻きはもり上がる。理由を説明せよ。
　　　　　　等圧面が渦の軸方向にシフトするためか？．．．．Ｗｈｙ？？
　　　　　　カオスのアトラクターとリペラーの考え方を適用できるか？？
             流れのカオス表現
　　　　     コリオリ力について
intentionally left blank  21 thru 25 
２６．角運動量の輸送とは何か。説明せよ。〈気象学ハンドブックＰ．５８０）
２７．下層の気象状況は上層の気象の気象状況の影響を強く受けると言うことですが、
　　　それでは、その上層から下層へ影響が伝わる速度及び伝達時間はどのように説明できるか。


風、大気の運動に関連する問題 
（上記の　１７−２７　と分類を明確にしていません。ｊｕｓｔ分けただけです）
２８．「風」とは何か。風はいかにして発生するかを説明せよ。
      地衡風    高度
２９．正渦度移流があると、地上の「気圧」は何故低下するのか。
３０．上層流が北西流及び南西流であるときの地上の気圧配置との対応関係を説明せよ。

３１．低気圧が南下すると、渦度の観点から発達するか、それとも減衰するか。論拠を示せ。
３２．「渦度」を具体的に説明し、天気予想への応用技術を述べよ。
３３．鉛直Ｐ速度は、いかにして算出されるか。 天気予想にいかにつなげるかを述べよ。
      鉛直Ｐ速度
３４．「安定」、「不安定」とは、どういうことか。
　　　エネルギー線図
３５．静水圧平衡とはどういうことか、説明せよ。

３６．地衡風平衡とはどういうことか、説明せよ。
　　　地衡風　　気象要素の速算    
３７．ＣＩＳＫと第１種の条件付き不安定との相違を説明せよ。
３８．intentionally left blank
３９．「移流」と言う概念の用途を述べよ。
４０．等渦度線の気象学的意味を述べよ。及び天気予想への応用方法を説明せよ。
     高層天気図の渦度と地上低気圧の関係

４１．大気の圧力が低くなる原因及びそれに至るプロセスを説明せよ。


数値予報に関連する問題 
（天気図作成の楽屋裏の動きを理解し、予想へ応用します）
４２．プリミティブ方程式系の限界，特に近似や前提条件に着目して述べよ。それは、天気予想にとっていかなる影響があるか。
     プリミティブ方程式系
４３．数値予報モデルの限界を述べ、限界の外にたいしては、いかに対応しているかを例示せよ。
４４．intentionally left blank
４５．局地の天気予想に地形効果を考慮しなければならないと言う。その理由を説明せよ。


その他の問題 
（その他の素朴な疑問）
４６．海面更正した〈高度１０００ｍの）地点Ａと海抜０Ｍの地点Ｂにおいて、Ｐａ＞Ｐｂとなり気圧差が生じた。
　　　この時の大気の動きを鉛直断面図上で図示し、説明せよ。
４７．等圧面天気図が良く使われる理由を説明せよ。
４８．気圧は単位面積あたりの大気の重量であることは、容易にわかるが、
　　　水平方向にも同じ大きさの力が作用する理由を説明せよ。
            以下の２図は、流体の力学、安藤　Ｐ．１１から抜粋させて頂きました。
　　　　　　圧力の等方性
　　　　　　パスカルの原理
４９．intentionally left blank
５０．intentionally left blank