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気象観測と空気中の水蒸気
A. 気象観測のルールと大気の圧力
①正確な気象観測のための条件
・気温の測定環境:気温は地上から1.5mの高さで、直射日光が当たらない風通しの
良い場所で測定する。
(深掘り) 理由…地面からの熱(放射)の影響を避け、空気そのものの温度を
正確に測るためである
・天気の決定基準:室全体を見渡し、雲が占める割合である雲量で判断する。
分類の数値…雲量0~1は「快晴」、2~8は「晴れ」、9~10は「くもり」とする
雨や雪が降れば、雲量に関わらずその時の降水種別が天気となる
・風の表し方・風向は風が吹いてくる方位を16方位で示し、風速は0~12の「風力」
またはメートル毎秒(m/s)で記録する。
②大気圧(気圧)の性質と変化
・気圧の正体・空気の重さによって生じる圧力であり、あらゆる向きに均等にはたらく。
・高度による違い:上空へ行くほどその上の空気の層が薄くなるため、気圧は低くなる。
・単位と基準値・単位はヘクトパスカル(hPa)を使い、海面付近の平均的な
気圧((気圧)は約1013hPaである。
・天気との相関・気圧が高い場所(高気圧)では一般に天気が良く、
気圧が低い場所(但気圧)では天気が崩れやすい。
③空気中の水蒸気と限界量
・飽和水蒸気量:1立方メートルの空気中に含むことができる水蒸気の最大質量を指す。
(重要) 気温との関係..飽和水蒸気量は気温によって決まっており、
気温が高くなるほど空気という「容器」が大きくなる
イメージで、含める水蒸気量も増える
KOKUYO LOOSE LEAF ノ-936AT

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B. 湿度のメカニズムと雲が発生する理由
①湿度の計算と気温による変動
・湿度の定義・その時の気温での飽和水蒸気量に対して、実際に含まれている水蒸気量が
何%にあたるかを示したもの。
・気温と湿度の逆相関・空気中の水蒸気量が変わらなくても、気温が上がると
「飽和水蒸気量(分母)」が大きくなるため、湿度は下がる。
一日の変化…晴れた日には、気温が最も高くなる午後に湿度が最も低くなるという。
互いに迷の変化を描くことが多い。
②露点と凝結のプロセス
・露点(ろてん)・空気の温度が下がり、含まれている水蒸気が飽和して、水滴に変わり
始めるときの温度
・凝結のしくみ:空気中の水蒸気が冷やされて露点以下になると、気体でいられなくなり液体
(水滴)として現れる。これを凝結という。
例/冬の窓ガラスの結露や、冷たい飲み物のコップに付く水滴は、付近の空気が
冷やされて露点に達したために起こる
③雲ができるまでの物理的な流れ
記述問題で最も狙われる「雲ができる仕組み」を4段階で整理する
(1)上昇気流の発生:空気の塊が何らかの原因(暖められる。山にぶつかる等)で上昇する。
(2)断熱膨張:上空は気圧が低いため、空気の塊が膨張する。
このとき、外部からの熱を受け取らず膨張するため、自身のエネルギーを使って
温度が下がる。
(3)露点への到達温度が下がり続けることで、ついに露点に達する。
(4) 雲の形成:水蒸気が空気中の塵などを核にして凝結し、小さな水滴や氷の粒となって
浮かぶ。
これが雲の正体である