【第64回】2025年８月試験（学科専門試験）問３（ラジオゾンデ観測）

本問は、ラジオゾンデによる高層気象観測のデータから、上空の大気の状態を読み取る問題です。

天気図と鉛直分布図を組み合わせて、逆転層の種類・対流圏界面の位置・観測地点の特定という３つの論点が問われています。

それぞれの論点で、定義や判断基準をしっかり押さえていれば、落ち着いて解ける問題です。

それでは、選択肢を１つずつ見ていきましょう。

本問の解説：(a) について

（問題）気温の鉛直分布図において 800hPa 付近に逆転層がみられる。これは、高気圧周辺で空気が沈降し、断熱的に昇温したことで生じる沈降性の逆転層であると推定される。

→ 答えは 正 です。

逆転層とは、通常は高度が上がるほど気温が下がる大気構造において、逆に高度が上がるほど気温が高くなる層のことです。

逆転層には、その成因によって大きく 接地逆転層、沈降性逆転層、前線性逆転層（移流性逆転層） の３種類があります。

接地逆転層 とは、夜間の放射冷却によって地表に接する空気が冷やされ、その上空にある空気よりも気温が下がることで形成される逆転層のことです。

特に、冷気が溜まりやすい 山地に囲まれた盆地 などで発達しやすいのが特徴です。

沈降性逆転層 とは、高気圧内における下降流によって、空気が断熱的に昇温することで形成される逆転層のことです。

対流圏では通常、上空ほど温位が高いため、その上空の空気が断熱的に下降してくると、下層の空気よりも高温の気層が生じて逆転層になります。

また、沈降してくる空気塊は乾燥しているため、逆転層付近よりも上層では空気が乾燥しているのが大きな特徴です。

前線性逆転層（移流性逆転層）とは、前線面において、寒気の上空に暖気が流れ込むことで形成される逆転層のことです。

寒気と暖気が接する遷移層で気温の逆転が生じ、逆転層が形成されます。

本問の鉛直分布図と照らし合わせよう

問題文では「高気圧周辺で空気が沈降し、断熱的に昇温したことで生じる沈降性の逆転層」と述べられていますので、800hPa 付近の逆転層が本当に沈降性逆転層なのかを確認していきます。

まず天気図に注目すると、観測点 A、B、C はいずれも 高気圧の圏内 にあります。

高気圧の中では下降流が卓越しており、上空の空気層全体が沈降しているため、沈降性逆転層 が形成されやすい状況であるといえます。

一方、本問の天気図は 春のある日の９時 のものです。

日の出からすでに数時間が経過していて、地表が日射によって暖められ始めている時間帯ですので、夜間の放射冷却によって形成される 接地逆転層 は、観測点 A、B、C のいずれでも残っているとは考えにくいです。

また、天気図上で観測点 A、B、C の付近には 前線が解析されていない ため、前線面で形成される 前線性逆転層 も形成される状況ではありません。

したがって、800hPa 付近の逆転層は、沈降性逆転層 であると推定されます。

さらに決め手になるのが、湿度の鉛直分布図です。

逆転層がみられる 800hPa 付近を境に、それより上空では湿度が大きく低下している様子が読み取れます。

これは、沈降性逆転層の「逆転層付近よりも上層では空気が乾燥している」という特徴と一致します。

したがって、800hPa 付近の逆転層は、高気圧周辺の沈降流による断熱昇温で生じた沈降性の逆転層であると判断できますので、答えは 正 となります。

本問の解説：(b) について

（問題）下図から対流圏界面の高さを推定すると、気温の分布から 80hPa 付近に１つめの圏界面があり、風向風速の分布から 40hPa 付近に２つめの圏界面がある。

→ 答えは 誤 です。

対流圏界面とは、対流圏と成層圏の境界となる面のことです。

世界気象機関（WMO）で定義され、気象庁でも採用されている圏界面の定義は、以下のように 平均気温減率 のみで決まります。

【第１圏界面】

500hPa 面以上の高さで、ある面とそれより上 2km 以内の面間の平均気温減率がすべて 2.0℃/km を超えない面を「第１圏界面」とする。

【第２圏界面】

「第１圏界面」の上のある面とその面より上 1km 以内の面との間の平均気温減率がすべて 3.0℃/km を超える層がある場合、この層またはそれより高い層で「第１圏界面」と同様の基準により求められた面を「第２圏界面」とする。

【第３圏界面以上】

このような面が「第２圏界面」より高いところにいくつかある場合は、高度の低い方から「第３圏界面」「第４圏界面」… とする。

気象庁「ご覧になれる観測データについて／高層気象観測」

風向や風速で圏界面は決まりません。

では、本問の鉛直分布図で考えてみましょう。

気温の鉛直分布図を見ると、80hPa 付近で気温減率が小さくなり、その上空ではほぼ等温〜上空ほど気温が上がる（負の減率）になっていることが読み取れます。

80hPa は 500hPa 面以上の高さ であり、その面より上の気層で気温減率が小さくなっていますので、80hPa 付近に１つめの圏界面（ 第１圏界面 ）があると推定できます。

（鉛直分布図から気温減率 2.0℃/km 以下を厳密に読み取るのは難しいですが、明らかに気温減率が小さくなっていることから推定します。）

では、下線部の後半 「風向風速の分布から 40hPa 付近に２つめの圏界面がある」 も見ていきましょう。

先ほど確認したとおり、圏界面の定義に使われるのは気温減率のみで、風向や風速は使いません。

仮に 40hPa 付近に２つめの圏界面があると判断するのであれば、それは 気温の鉛直分布から（つまり気温減率から） 判断する必要があります。

したがって、問題文のうち「風向風速の分布から 40hPa 付近に２つめの圏界面がある」は、判断の根拠が「風向風速の分布」ではなく「気温の鉛直分布（気温減率）」でなければなりませんので、答えは 誤 となります。

本問の解説：(c) について

（問題）鉛直分布図の観測点は、天気図に示された A 、B 、C の内、C 地点である。

→ 答えは 正 です。

問題 (c) では、地上天気図と鉛直分布図の風向を組み合わせて、観測点を特定する力が問われています。

まずは、風向の鉛直分布図 を見てみましょう。

風向の鉛直分布図の横軸は風向（角度）で、360°が北、時計回りに 90°が東、180°が南、270°が西になります。

地上付近（1000hPa 付近）の風向は 約 50°になっており、おおむね 北東風 であることが分かります。

次に、地上天気図 を見てみましょう。

地上付近の風向は、等圧線の走向と地表面摩擦の影響 から、おおむね推定できます。

具体的には、北半球では低気圧側を左にして等圧線とやや斜め（低気圧側に傾いた向き）に風が吹きます。

天気図の３つの観測点 A、B、C それぞれの位置における等圧線の向きから、各観測点の風向を推定すると、

• 観測点 A：おおむね 南西風
• 観測点 B：おおむね 南西風
• 観測点 C：おおむね 北東風

となります。

ここまでの情報を整理すると、

• 鉛直分布図から読み取った地上付近の風向：北東
• 地上天気図から推定される観測点の風向：A・B は 南西、C は 北東

となります。

鉛直分布図の地上付近の風向（ 北東 ）と一致するのは、C地点 です。

また、(a) で確認したように、この鉛直分布図には 沈降性逆転層 がみられました。

沈降性逆転層は 高気圧の中心付近や高気圧前面で発生しやすい という特徴もあります。

このため、高気圧の進行方向後面に当たる A 地点、B 地点では発生しにくく、高気圧前面に当たる C 地点で発生しやすいという観点でも、観測点が C 地点であることの根拠になります。

したがって、鉛直分布図の観測点は、天気図に示された A 、B 、C の内、C 地点ですので、答えは 正 となります。

以上より、本問の解答は、(a) 正 (b) 誤 (c) 正 とする ３ となります。