【第60回】2023年８月試験（学科一般試験）問９（成層圏の温度構造、循環の特徴）

本問の解説：(a)、(b)について

（問題）７月は、北極周辺が全球の中で最も気温が (a) 、北極を中心とする高層天気図で見ると、気圧の等高度線が北極を中心とする同心円状の (b) となっている。

→ 答えは (a) 高く (b) 高気圧 です。

本問は、成層圏の温度構造、循環の特徴についての問題です。

まずは、７月の北極周辺の気温と気圧を考えてみましょう。

下図は、1975年7月2日の北極を中心とした成層圏（5hPa（＝高度約35〜37km））の天気図です。

この図を見ると、気温は赤道から中緯度に向かって次第に高くなり、

北極周辺で最も高いことがわかります。

また、北極付近で等圧面高度が最も高くなっており、

北極を中心とする同心円状の高気圧となっていることもわかります。

したがって、７月は、北極周辺が全球の中で最も気温が高く、北極を中心とする高層天気図で見ると、気圧の等高度線が北極を中心とする同心円状の高気圧となっているので、答えは (a) 高く (b) 高気圧 となります。

成層圏に存在するオゾン層は、太陽の紫外線を吸収することで、大気を暖めます。

夏季の北極は１日中日射が当たる白夜となるため、日射量が他の緯度帯より大きくなります。

つまり、成層圏のオゾン層が、太陽の紫外線を１日中吸収し、大気を加熱するため、

夏季の成層圏は、北極付近で気温が最も高くなるのです。

また、気温が高いということは空気が膨張しているということですので、

等圧面上での高度は高くなります。

高層天気図では地上からの高さによって高気圧・低気圧を表しますので、

高度が高い＝高気圧ということです。

↓詳しく知りたい方はこのページが参考になると思います。

色と形で気象予報士！

高層天気図の考え方（高層天気図１） 高層天気図では地上からの高さによって高気圧・低気圧を表す　そうだ。地上天気図のように単純に ～hPa で表せばいいのに・・とぼやいてもしょうがないので．．．地上天気...

本問の解説：(c)、(d)について

（問題）１月は一般に北極周辺が全球の中で最も気温が (c) 、(d) となっている。

→ 答えは (c) 低く (d) 低気圧 です。

続いて、１月の北極周辺の気温と気圧を考えてみましょう。

下図は、1975年12月31日の北極を中心とした成層圏（5hPa（＝高度約35〜37km））の天気図です。

この図を見ると、気温は赤道から中緯度に向かって次第に低くなり、

北極周辺で最も低いことがわかります。

また、北極付近で等圧面高度が最も低くなっており、

北極を中心とする低気圧となっていることもわかります。

したがって、１月は一般に北極周辺が全球の中で最も気温が低く 、低気圧となっているので、答えは (c) 低く (d) 低気圧 となります。

本問の解説：(e)について

（問題）１月は７月と比べて、等高度線は同心円状ではなく南北に蛇行しており、しばしばアリューシャン列島付近に (e) が現れる。

→ 答えは (e) 高気圧 です。

アリューシャン列島とは、アラスカからカムチャツカ半島へ連なる諸島群です。

下図は、1975年12月31日の北極を中心とした成層圏（5hPa（＝高度約35〜37km））の天気図です。

（問題 (c)、(d) で考えた図と同じです。）

この図では、アリューシャン列島は等高度線が密な部分にかかっていますが、

少し南側の北部太平洋に高気圧が出現していることがわかります。

ちなみに、この高気圧は、冬季にアリューシャン列島付近に比較的長い期間に存在することから、

アリューシャン高気圧 と呼ばれます。

したがって、１月は７月と比べて、等高度線は同心円状ではなく南北に蛇行しており、しばしばアリューシャン列島付近に高気圧が現れるので答えは (e) 高気圧 となります。

冬季の北極付近は低気圧になっていますので、低気圧性循環により西風になります。

また、対流圏では、大規模山岳や大陸と海洋の熱的コントラスト等により、

東西波長の長い超長波（ プラネタリー波 ）が励起されます。

このプラネタリー波は、成層圏が高気圧性循環（東風）の場合は上方伝播できず、

低気圧性循環（西風）の場合は上方伝播できるという性質があります。

つまり、低気圧性循環である冬季にはプラネタリー波が成層圏まで伝播できるということです。

こうして、冬季にプラネタリー波が伝播され、低気圧性循環が南北に蛇行することで、

アリューシャン高気圧 が形成されるのです。

以上より、本問の解答は (a) 高く (b) 高気圧 (c) 低く (d) 低気圧 (e) 高気圧 とする １ となります。