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藤田真司の気象予報士塾は、気象予報士試験の合格を目指す方のための通信型の塾(予備校)です。

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学科試験の解答速報CONTACT US

藤田真司の気象予報士塾では、2015年8月30日実施の平成27年度第1回(通算第44回)気象予報士試験において、学科試験(一般・専門)の解答速報を制作しました。解答速報のご利用に関しては、次の点をご確認いただけますよう、お願いいたします。
・正確な解答例をできるだけ短時間で発表するよう努めましたが、あくまでも速報であることをご了承下さい。
 最終的な自己採点は、一般財団法人気象業務支援センター発表の解答例にて、ご確認をお願いいたします。
・恐れ入りますが、当塾の現・元受講生の皆様以外の方からの、解答速報の内容についてのお問い合わせには、
 一切応じられませんので、予めご了承のほど、お願いいたします。
 
一般知識試験
(8月31日18時30分発表
8月31日21時30分訂正)
専門知識試験
(9月1日19時30分発表
9月2日10時00分訂正)
問1 5 2
問2 3 5
問3 2 45
問4 24 3
問5 4 2
問6 2 3
問7 4 4
問8 2 4
問9 1 5
問10 1 4
問11 1 1
問12 2 3
問13 5 5
問14 5 2
問15 3 1

■一般知識試験

問1
(a)窒素約78%・酸素約21%ですので、乾燥空気に占める比率は約99%です。
(b)(c)軽い気体が占める比率が大きくなるのは、高度80km(中間圏界面付近)よりも上層です。
高度80km以下(成層圏上部を含む)では乾燥大気の組成が一様です。

問2
(a)混合比は「水蒸気の質量/乾燥空気の質量」ですので、凝結が生じなければ保存されます。
一方、水蒸気密度は「水蒸気の質量/空気塊の体積」であり、空気塊の上昇に伴って空気塊の体積は増加しますので、水蒸気密度は高度とともに減少します。

問3
(a)問題文に「空気と水が平衡状態に達しており」とありますので、
容器内の水蒸気圧は飽和水蒸気圧と同値であると判断されます。
飽和水蒸気圧の値はその温度によって決定するのですから、
それぞれの水蒸気圧は、e1=23.4hPa e2=12.3hPa e3=17.0hPa となります。
(b)問題文に「空気と水が平衡状態に達しており」とありますので、飽和していると判断され、
そのときの露点温度は気温と同値になります。
よって、それぞれの露点温度は、Td1=20℃ Td2=10℃ Td3=15℃であり、
大小関係を表した不等式は、「Td2<Td3<Td1」となります。
(c)混合比は「水蒸気の質量/乾燥空気の質量」で示されますが、ここでは水蒸気の質量は不明です。
水蒸気圧をe、気圧をpとしたとき、混合比=(0.622e)/(p−e) と表すことができ、
当問でのpはeに比べて圧倒的に大きいので、「e/p」で混合比の大小を簡易的に比べることができます。
q1:23.4/1000 q2:12.3/1000 q3:17.0/500となり、
大小関係を表した不等式は、「q2<q1<q3」となります。
【類題】平成19年度第1回試験・一般知識問3

問4
大きな水滴の質量が増加するのは、小さな水滴を捕捉するためです。
問題図にもありますように、大きな水滴の真下に位置する水滴が捕捉されるのですから、
大きな水滴の断面積が大きいほど、より多くの水滴を捕捉することになります。
水滴の断面積は「半径Rの2乗×円周率」で示されるため、
大きな水滴の質量増加率は、Rの2乗に比例することになります。
と述べましたが、大きな水滴の落下速度の違いがもたらす効果を失念しておりました。
問題文に「Rの2乗に比例した相対速度で空気中を落下する」とありますので、
Rが大きいほど、単位時間あたりに大きな水滴が落下する速度も増し、
それは問題図にて、大きな水滴の下に伸びる破線で示された円柱の長さが増すことを意味します。
断面積が増す効果と落下速度が増す効果という、2つの「2乗」が重なるため、
合計すると、大きな水滴の質量増加率は、Rの4乗に比例することになります。
速報内容を訂正いたします。失礼いたしました。

【類題】平成24年度第2回試験・一般知識試験問4

問5
地球のアルベドが約30%であることは必須知識であり、
それを基にすれば、(a)の値と(b)の値の合計が約30にならないものは除外されます。
そのうえで雲の反射率は高く(→衛星画像で明るく写る)、地表面の反射率が低いことを考えますと、
(a)が「23」で、(b)が「9」が適切であると判断されます。

問6
反時計回りの循環で、高度が増すにつれて風速が小さくなっているというのは、台風(熱帯低気圧)の特徴です。熱帯低気圧は暖気核を持っていることから、それと一致する気温分布はAであると判断されます。Aのような温度分布であると、循環の中心部で層厚が最も大きく、周辺部では層厚が小さくなります。(下図参照)このため、高度が増すにつれて、中心部と周辺部との等圧面高度差(≒等高度面における気圧傾度)は小さくなります。高度が増すほど風速が小さくなるのは、こうした理由によります。


問7
渦度の式に値を代入して計算するのが正攻法ですが、限られた時間で解答を出すためには、次のように考えると良いです。
矢印で示された風分布から、(a)と(c)が正渦度であり、(b)は負渦度であることが分かります。
よって、渦度が負の値である(b)が最も小さいのであり、AとCに絞られます。
あとは(a)と(c)の大小関係が分かれば良いわけですが、いずれも一辺の長さが2kmの正方形の領域ですから、
相対渦度の値は「南北間の風速差」と「東西間の風速差」で決まることになります。
(注:ここでの「風速差」とは、風向の違いも含んだものです。)
(a)南北間の風速差:1m/s 東西間の風速差:4m/s
(c)南北間の風速差:4m/s 東西間の風速差:2m/s
両者を合わせた風速差は(c)のほうが大きいので、(c)のほうが正渦度が大きいと判断されます。

問8
(a)赤道周辺には貿易風(偏東風)があり、高緯度には極偏東風があります。
(b)亜熱帯ジェット気流に対応する強風軸は200hPa付近に現れます。
(c)冬期の亜熱帯ジェット気流は、夏季の亜熱帯ジェット気流よりも低い緯度にあります。

問9
(a)(b)(c)のいずれも、混合層でほぼ一様の値になっていますので、「気温」が入ることはあり得ないです。未飽和の空気が鉛直方向によくかき混ぜられている気層では、気温減率が乾燥断熱減率とほぼ等しくなるためです。この時点で、@かCに絞られることになりますので、(a)(c)のいずれかが分かれば良いです。
(a)と(c)の違いは移行層より上で値が高くなっているか低くなっているかですが、ここから(a)が温位で、(c)が混合比であると分かります。なぜなら、乾燥断熱減率(約10K/km)と対流圏の平均的な気温減率(約6.5K/km)の違いから、温位は高度が増すほど値が高くなっているためです。また、高度が増すほど、気温低下に伴って凝結が起こりやすくなるため、空気中に含まれる水蒸気の質量が小さくなります。よって、高度が増すにつれて混合比の値は低くなるのです。
なお、接地層の最下部で最も値が小さく、移行層よりも上で最も値が大きいことは、(b)が風速であることと辻褄が合います。
【類題】平成14年度第1回試験・一般知識問7

問10
(a)極域で最も低温であることから、冬であることを示しています。また、等温線の形状が円形であることから、対流圏のプラネタリー波が伝播していないことを示しており、南半球の7月であると判断されます。
(b)極域で最も低温であることから、冬であることを示しています。また、等温線の形状が円形でなく、いびつな形状をしていることから、対流圏のプラネタリー波が伝播していることを示しており、北半球の1月であると判断されます。
(c)極域で最も高温であることから、夏であり、北半球の7月であると判断されます。

問11
(a)(b)エルニーニョ現象時には、赤道太平洋での貿易風(恒常的な東寄りの風)が平常時よりも弱まります。これは東部赤道太平洋域と西部赤道太平洋域の間で気圧傾度が小さくなることを意味しています。つまり、エルニーニョ現象時には、東部赤道太平洋域での海面気圧が平常時に比べて低くなるということです。
(c)エルニーニョ現象時には、貿易風が弱まることによって、平常時に比べて西部赤道太平洋域に暖水が運ばれにくくなります。これに伴って、西部赤道太平洋域での活発な対流活動が弱まる傾向にあります。

問12
気象業務法施行規則第50条第1項第6号の内容です。

問13
(a)気象予報士に現象の予想を行わせる予報業務は、気象業務法第17条で定められているものです。しかし、都道府県知事が気象庁長官と共同して行う洪水予報については、気象業務法第17条の規定を適用しないことが、気象業務法第14条の2第5項にて定められています。よって、都道府県知事は規定された数の気象予報士を配置する必要がありません。
(b)配置する気象予報士の業務経験年数に関する規定はありません。
(c)独自予報の解説について制限する法令はありません。

問14
(a)気象庁以外の政府機関や地方公共団体が研究や教育のための気象観測においては、検定に合格した気象測器を使用する必要が無いです。気象業務法第6条第1項第1号・第2号、気象業務法第9条の内容です。
(b)検定の有効期間は測器の種類によって異なり、1年・5年・10年・無期限に分かれています。国土交通省令である気象測器検定規則第15条にて定められています。
(c)法令で規定されていない内容です。

問15
(a)災害が発生する恐れがある異常な現象を発見した者は、遅滞なく、その旨を市町村長または警察官もしくは海上保安官に通報しなければならないことが、災害対策基本法第54条第1項にて定められています。
(b)消防法第22条第1項〜第3項の内容です。
(c)災害対策基本法第61条第1項の内容です。



■専門知識試験

問1
(a)「層状」とあることから、積乱雲ではないことが分かります。
(b)「複数のロール状の塊」という記述に着目します。
(c)もし、「日のかさ(暈)」が見えるのであれば、巻層雲が該当します。

問2
(a)寒冷前線の少し北側に位置しますので、上空に寒冷前線面が存在すると考えられます。ウにおいては高度2km〜3kmに風向の鉛直シアーが見られ、これが前線面に伴うものであると考えれば、(a)と辻褄が合います。
また、地上天気図における気圧分布から、(a)では東寄りの風が想定されますが、ウの最下層での風向と一致しています。
(b)地上天気図から、9時の時点で寒冷前線通過直前であることが読み取れ、10時前に最下層での風向が南寄りから北寄りに急変したエと対応しています。
(c)寒冷前線の少し南側に位置し、地上天気図における気圧分布から南西風が想定されます。イの最下層での風向はこれと一致しています。

問3
(a)季節や緯度帯によって、高度約14km付近に対流圏界面が存在することもありますので、「可能性はない」という表現は適切では無いと判断されます。
(b)冬期には日本付近で亜熱帯ジェット気流と寒帯前線ジェット気流が合流することが多いです。
上記のように述べましたが、ジェット気流が合流していないときでも、問題図のように風速の極大が1つしか現れない場合があります。それは当該観測点よりも南に離れたところに亜熱帯ジェット気流が位置するときです。この場合、風速の極大は寒帯前線ジェット気流に伴う強風軸によってのみ生じることになります。
下記の文献に、それを示す図が載っています。
橋本梅治・鈴木義男『新しい航空気象 改訂13版』クライム気象図書出版 2009年 P,261 第16-12図
廣田道夫・白木正規・八木正允『高層気象の科学』 成山堂書店 2013年 P,88 図6.4
よって、速報内容を訂正いたします。失礼いたしました。

(c)ラジオゾンデが融解層を通過しているのであれば、その気層での相対湿度はほぼ100%になっているはずですが、当問の観測データにはそれが見られないので、適切では無いと判断されます。

問4
(a)水平格子間隔を1/2にすると、格子点数が4倍になります。さらに、(後述のCFL条件により)計算における時間ステップ(積分時間間隔)も半分にする必要があるため、計算時間は8倍になります。
(b)CFL条件(クーラン・フリードリッヒ・ルーウィの条件)について述べています。格子間隔と時間ステップとの間において存在する制約のことであり、数値予報モデルの格子間隔を小さくした際には、時間ステップも短くする必要があります。ある上限値以上に時間ステップを伸ばすと、計算の途中において、方程式の解(予測値)が無限大になってしまいます。「無限大の値」というのは、当然ながら正しい予測値ではないわけで、これは計算が続行できなくなることを意味します。

なお、「セミラグランジュ法」と呼ばれる計算手法を用いれば、CFL条件による時間ステップの上限が無くなります。(参考文献:気象庁予報部『平成24年度数値予報研修テキスト』P,28 2012年)よって、(a)(b)の問題文について「セミラグランジュ法を用いたのであれば」と仮定した場合は、(a)は正、(b)は誤であると判断されます。しかし、問題文にはこのような条件が無いうえに、この考え方をとった場合、@〜Dにおいて適切な選択肢が無くなるため、ここでは「以前から使用されてきた計算手法において」と解釈するのが適切であると判断されます。実際の数値予報モデルにおいても、全球モデルではセミラグランジュ法を採用していますが、メソモデルや局地モデルでは採用していないです。

(c)格子間隔より小さいスケールの現象についても、予測結果への影響が大きいため、パラメタリゼーションという形で考慮されています。

問5
(b)局地モデルの初期値を作成する際にあたって、大気下層での解析精度を高めるため、アメダスの風・気温のデータを用いています。
(c)積雲の水平スケールは数kmであり、現在の局地モデルの水平格子間隔が2kmであることを考えますと、その振る舞いを精度良く表現することは困難だと判断されます。

問6
(a)天気予報ガイダンスによる修正が可能なのは系統的な誤差であり、ランダムな誤差を修正することはできないです。
(b)カルマンフィルターが持つ学習機能により、大きな降水量が観測された後には、降水量予測が多めになる傾向があります。
(c)「風速の東西成分」と「風速の南北成分」を合成することで「風向」が決定します。よって、それぞれの風速成分の予測誤差を低減できれば、自ずと風向の予測誤差も低減されると判断されます。

問7
(a)水蒸気画像は対流圏上・中層における水蒸気量の多寡を表現するものであり、寒気の吹き出しに伴う日本海の対流雲は主として対流圏下層に見られますので、これを適切に捉えることは困難です。
(c)暗域が時間経過とともにより暗くなることを「暗化」といいます。活発な大気の沈降により、対流圏上・中層の水蒸気が下層に運ばれていることを示しています。

問8
赤外画像
Aは低気圧中心付近に渦巻き状の雲域が見られ、これは閉塞期における特徴を示しています。また、B・Cに比べて、低気圧後面から広がる雲の無い領域が最も東側まで広がっており、Aが最も後の時刻であると判断されます。次にBとCを比べますと、BよりもCのほうが低気圧の北側におけるバルジがより明瞭化していることが読み取れます。さらに、Cのほうが低気圧の後面において筋状の対流雲域が明瞭であり、低気圧後面での寒気の流入が強まっていることを示唆しています。これらを総合しますと、時間経過は「B→C→A」であると判断されます。

850hPa気温
BとCを比べますと、BのほうがCよりも9℃線が北上し、折れ曲がりが鋭くなっています。これは暖気の北上を意味していると解釈されます。また、その西側に6℃線が見られるのはB・Cとも同じですが、Bでは6℃線の形状が少し東に凸状となっており、これは低気圧後面における寒気の流入を示していると解釈されます。そしてAでは、Bで見られる特徴がさらに顕著になっており、9℃線の突っ込みが鋭く北へ向かう一方、6℃線の東への突っ込みも明瞭です。これらを総合しますと、時間経過は「C→B→A」であると判断されます。

500hPa高度
低気圧の発達に伴い、上層のトラフも深まります。別の表現をすれば、トラフ中心部の等圧面高度が低下するということです。各資料のトラフ中心付近の等圧面高度は次のように読み取れます。
A:5400m〜5460m B:5340m程度 C:5460m程度 
また、低気圧の発達に伴って、トラフの東側におけるリッジも強まりますが、それはBが最も明瞭であり、次いでA→Cの順序となっています。これらを総合しますと、時間経過は「C→A→B」であると判断されます。

問9
(a)日本海寒帯気団収束帯(JPCZ)が生じると、地上天気図では等圧線の屈曲が見られ、その領域が気圧の谷として表現されることが多いです。
(d)シベリア高気圧から吹きだした風が長白山脈にぶつかったとき、山脈の斜面に沿って滑昇する空気の流れもあって良いはずです。このとき、山岳よりも低い高度に安定成層があると、それを突破するような形で斜面に沿って滑昇する空気の流れは生じにくくなります。(例えて言えば、大気の上昇運動を起こりにくくするような「蓋」の役目をするのが、安定成層だということです。)結果として、山脈を乗り越えるような流れよりも、山脈を迂回するような流れが起こりやすくなります。

問10
(a)「台風の上陸」に沖縄本島は含まれないです。
(b)気象庁予報部「台風解析の技術」(平成21年10月29日)のP,21には、「台風中心は気圧中心」という記述があります。これは、気圧分布を最優先する形で台風の中心位置を特定し、それを上陸の判定に用いていると解釈されます。また、同P,28には「レーダーエコーだけでは、精度の良い中心の決定は困難。」という記述もあります。
(c)気象庁予報部「台風解析の技術」(平成21年10月29日)のP,13には、気圧中心が2箇所現われた場合として、「それまでの実況及び予想資料から、この後持続すると判断できる方に決定する」という記述があります。つまり、いずれか1つの気圧中心を「台風の中心」と見なすのだと解釈され、問題文における「複数の渦の位置を平均した場所」という記述は適切では無いと判断されます。

問11
いずれの問題文も正しい内容であると判断されます。

問12
(b)「電光が見えたり雷鳴が聞こえたりする段階」は活動度1ではなく、活動度2です。

問13
(a)雨が止み、今後も降る見込みが無いと予想されても、地中に溜まった水分量が多い場合、土砂災害の危険度の高い状態が続くこともあります。そういった場合は大雨警報が継続されるのであり、問題文の内容は正しくないと判断されます。
(b)浸水災害は雨量が基準となっていますが、1つの二次細分区域内でも「平坦地」と「平坦地以外」という形で異なる雨量基準値が設けられていることがあります。
(c)流域雨量指数は対象となる二次細分区域内での雨だけでなく、それよりも上流域での降水状況も反映する形で算出されています。

問14
(c)土砂災害警戒情報が発表の対象とする現象に、地すべり・斜面の深層崩壊は含まれないです。

問15
(b)北極域の気圧が平年よりも低く、中緯度帯の気圧が平年よりも高いパターンを「正の北極振動(AOプラス)」といいます。このときは日本付近に寒気は流れ込みにくく、暖冬になりやすいです。
(c)北極振動と関連しているのは、寒帯前線ジェット気流です。北極域と中緯度域での気圧差が大きく(小さく)なれば、寒帯前線ジェット気流は強まる(弱まる)ことになります。




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