【第64回】2025年８月試験（学科一般試験）問９（積乱雲により形成されるガストフロント）

本問は、積乱雲により形成されるガストフロントに関する問題です。

本問の解説：(a) について

（問題）ガストフロントは、積乱雲内の上昇流が強まる成長期に発生する場合が多い。

→ 答えは 誤 です。

ガストフロント とは、積乱雲から吹き出した冷たい空気塊（冷気外出流）の先端が、周囲の暖かい空気塊と衝突してできる局地的な前線のことです。

簡単にいうと、積乱雲の下から地表に沿って広がっていく冷たい空気のかたまりの「最前線」のことです。

上図のように、積乱雲の下で冷やされた空気が地表に沿って外側へ流れ出していく現象を 冷気外出流 と呼びます。

この冷気外出流の先端で暖気とぶつかり、暖気を持ち上げることでできるのが アーク雲 で、冷気と暖気の境界（前線）が ガストフロント（突風前線） です。

では、積乱雲がどのタイミングでガストフロントを生み出すのかを知るために、

下図は、積乱雲の一生の模式図です。

上図のように、積乱雲の生涯は大きく３段階に分かれます。

• 発達期：雲が発達していく（上空へ伸びていく）段階で、内部はすべて上昇流です。まだ降水もほとんどありません。
• 最盛期：雲の中で、雹（ひょう）や霰（あられ）などの大きな氷粒子が成長し、強い上昇流に打ち勝って落下を始めます。氷粒子が融解したり、雲底下で雨粒が蒸発したりすることで周囲の空気が冷やされ、強い下降流が生じます。
• 衰弱期：下降流が支配的になり、雲全体が衰えていきます。

ガストフロントは、この冷たい下降流が地表に達して外側へ広がることで発生します。

つまり、ガストフロントが発生するのは、下降流が生じ始める 成熟期 から 減衰期 にかけてです。

したがって、ガストフロントは、積乱雲内の「上昇流が強まる成長期」ではなく「下降流が生じる成熟期から減衰期」に発生する場合が多いので、答えは 誤 となります。

本問の解説：(b) について

（問題）積乱雲直下からのガストフロントの到達距離は、最大で３km程度である。

→ 答えは 誤 です。

下図は、ガストフロントの生涯の模式図で、ガストフロントが時間とともにどのように広がっていくかを示しています。

横軸はガストフロントの水平距離（km）で、最大で 40km 程度まで到達していることが分かります。

冷気の塊は重いため、母体である積乱雲が消えても、慣性で遠くまで進み続けることができるのです。

実際に、ガストフロントの水平方向の広がりは、竜巻やダウンバーストよりもずっと大きく、数十kmから100km に及ぶこともあります。

したがって、積乱雲直下からのガストフロントの到達距離は、最大で「３km程度」ではなく「数十kmから100km」に及びますので、答えは 誤 となります。

本問の解説：(c) について

（問題）ガストフロントが通過すると、地上の気温と気圧はともに下降し、相対湿度は上昇する。

→ 答えは 誤 です。

ガストフロントに伴う冷気は、周囲の空気よりも 温度が低く、空気密度が大きい（重い） という性質を持っています。

ここで思い出したいのが、地上気圧は その地点の上にある空気の重さ で決まるということです。

密度の大きい（重い）冷気が上空を覆うことになるため、地上で観測される気圧は 上昇 します。

では、実際の観測データを見てみましょう。

下図は、青森地方気象台でアーク雲（＝ガストフロントの先端にできる雲）が17時頃に通過したときの観測記録です。

通過の前後で、次のような変化が読み取れます。

• 現地気圧：通過直後の10分間（16時50分〜17時00分）で 0.4hPa上昇
• 風向：通過前は南南西 → 通過後は西北西へ急変
• 風速：通過前は瞬間風速５m/s前後で一定 → 通過後は瞬間風速が時々10m/sを超える
• 気温：通過後に 低下（約20℃ → 約15℃）
• 相対湿度：通過後に 上昇（約60% → 約90%）

このように、ガストフロント通過時には気温が 低下 、気圧が 上昇 、相対湿度が 上昇 していることが分かります。

相対湿度が上昇する理由は２つあります。

１つ目は、降水粒子の蒸発によって 湿った空気 がガストフロントとともに流入することです。

２つ目は、気温が下がることで、空気塊が含むことのできる水蒸気の最大量（飽和水蒸気圧）が小さくなり、結果として相対湿度が高くなることです。

まとめると、ガストフロント通過時の地上での変化は以下のようになります。

• 気温：下降（冷気が流入するため）
• 気圧：上昇（密度の大きい冷気で空気の重さが増すため）
• 相対湿度：上昇（湿った空気の流入＋気温低下による飽和水蒸気量の減少）

したがって、ガストフロントが通過すると、「地上の気温と気圧はともに下降」ではなく「気温は下降するが、気圧は上昇」し、「相対湿度は上昇」しますので、答えは 誤 となります。

以上より、本問の解答は、(a) 誤　(b) 誤　(c) 誤 とする ５ となります。