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第57回気象専門勉強 問6~10 1/8

第57回気象予報士専門試験 
問6  大気海洋結合モデル

気象庁で運用している大気海洋結合モデルについて述べた次の文(a)〜(c)の下線部の正誤の組み合わせとして正しいものを、下記の①〜⑤の中から1つ選べ。

(a)予報期間が1ヶ月を超える予報では、エルニーニョ・ラニーニャ現象のような海洋の変動と大気の変動を併せて予測し、大気と海洋の間の相互作用を考慮することが必要であるため、大気海洋結合モデルを用いている。
(b)大気のみのモデルで数日を超える予報を行う場合、「アンサンブル予報」という手法を用いるが、大気海洋結合モデルを用いると、海洋と大気が相互に及ぼし合う影響を取り込むことにより、単一の初期値でも精度の良い予報を得ることができるため、アンサンブル予報の手法は用いていない。
(c)大気海洋結合モデルでは、熱帯の海洋による大気への影響を特に詳細に計算することで予報の精度を上げている。一方、全体の計算量が増えないよう、北極域や南極域は予報領域に含まれていない。

(a)
その通りで、大規模な現象には大気海洋結合モデル

(b)
文章自体がおかしいが、計算に時間がかかるし大気海洋結合モデルでも初期値はズレていくので

(c)
北極域や南極域は重要なポイントのはず


正解は⓷

資料 気象庁Hpより

アンサンブル予報

 数値予報結果の誤差の原因は大きく2つに分けられ、ひとつは初期値に含まれる誤差が拡大すること、もうひとつは数値予報モデルが完全ではないことです。
 数値予報では、わずかに異なる2つの初期値から予報した2つの予報結果は、初めのうち互いによく似ていますが、その差は時間の経過とともに拡大します。これは、大気の運動にある特徴的な性質「初期値の小さな差が将来大きく増大する」というカオス(混沌)的な振る舞いのひとつです。実際の数値予報では、観測データの誤差や解析手法の限界から、初期値に含まれる誤差をゼロにすることはできず、時間とともに誤差が拡大することを避けることはできません。
 また、数値予報では、計算機の性能の限界により、ある大きさの格子を用いた近似式で気温や風等の予測計算を行います。このように近似式を使っていることからも、予報結果に誤差が生じます。
 このような誤差の拡大を事前に把握するため、「アンサンブル(集団)予報」という数値予報の手法を利用しています。この手法では、ある時刻に少しずつ異なる初期値を多数用意するなどして多数の予報を行い、平均やばらつきの程度といった統計的な情報を用いて気象現象の発生を確率的に捉えることが可能となります。
 現在は、防災気象情報や明日までの天気予報、航空気象予報にメソアンサンブル予報システムを、5日先までの台風予報、1週間先までの天気予報、早期注意情報(警報級の可能性)に全球アンサンブル予報システム及び波浪アンサンブル予報システムを、それより長期の天候予測に全球アンサンブル予報システム及び季節アンサンブル予報システムを利用しています。
 下図は、アンサンブル予報から得られた台風進路の5日予報の例です。初期状態のわずかな違いで、時間とともに台風の進路が広がっていくことが示されています。初期値に含まれる誤差を摂動として与えていない予報(青色の線)では実際の進路(黒色の線)より西よりの進路を予測しているものの、誤差を考慮した予報(橙色の線)をみると、実際の進路が予測のばらつきの範囲内に含まれていることがわかります。

気象庁
数値予報
アンサンブル予報
台風進路のアンサンブル予報の例、2018年8月4日9時を初期値とした台風第13号の5日予報 台風解析による進路(黒色の線)、摂動を加えないコントロールラン(青色の線)と、摂動を加えた個々のアンサンブルメンバーの予報進路(橙色の線)


大気海洋結合モデル

1か月先までの予報では大気モデルが利用されていますが、1か月を超える予報では、エルニーニョ・ラニーニャ現象等のような海洋の変動も、大気の変動と併せて予報することが必要になります。このため、大気モデルと海洋モデルを結合し、大気と海洋を一体として予測する大気海洋結合モデルを使用しています。

気象庁
数値予報
大気海洋結合モデル
大気と海洋の間の相互作用を考慮して一体的に予報する大気海洋結合モデルの概念図



第57回気象予報士専門試験
問7 寒冷低気圧

日本付近の寒冷低気圧について述べた次の文章の下線部(a)〜(d)の正誤について、下記の①〜⑤の中から正しいものを1つ選べ。

寒冷低気圧は、(a)偏西風帯のジェット気流がほぼ東西方向に流れている時に形成される。対流圏では、周辺より気温が低い寒気核を持ち、(b)寒気核は対流圏の中・上層より下層の方が顕著である。また、(c)寒冷低気圧の中心を結ぶ軸は、上層ほど大きく西に傾いていることが多い。
夏季に日本付近に進んでくる寒冷低気圧においては、東から南東の下層に暖かく湿った気塊が流入することが多く、そのようなときは大気の成層が不安定となり対流雲が組織的に発達するが、(d)寒冷低気圧は一般に動きが速いため、成層が不安定な状態は半日程度で解消することが多い

① (a)のみ正しい
② (b)のみ正しい
③ (c)のみ正しい
④ (d)のみ正しい
⑤  すべて誤り

(a)
ジェット気流が蛇行しているときに寒冷低気圧ができる


(b)
上層で凹んだようになっているので


✖(c)
西に傾いているのは温帯低気圧で
寒冷低気圧は傾いていない


(d)
寒冷低気圧は切り離し低気圧とも言われ動きが遅い

正解は⑤

資料
気象庁 はれるんランド

同じ性質の空気の中でできる低気圧もあります。こうした低気圧は前線をもちません。例としては、寒冷低気圧、台風(熱帯低気圧)、地形性の熱的低気圧などがあります。

ここにさらっと書いてあるように、寒冷低気圧は同じ空気でできているため上層の軸が傾くという顕著なことはない。


第57回気象予報士専門試験
問8 筋状の雲

冬季の日本周辺の降水に関わる現象について述べた次の文(a)〜(d)の下線部の正誤の組み合わせとして正しいものを、下記の①〜⑤の中から1つ選べ。

(a)冬型の気圧配置のときに、日本海上で筋状の対流雲ができ始める地点と大陸の海岸線との間の距離は、海面水温や風速などの他の条件が同じならば、大陸から吹き出す大気の下層の気温が低いほど短い。
(b)冬型の気圧配置のとき、大陸からの寒気の吹き出しにより形成される筋状の対流雲は、強い不安定により発達して雲頂が対流圏界面に達することが多い。
(c)上層の気圧の谷が日本列島の東に抜け、低気圧が日本の東海上や千島方面で発達して、本州付近では上空に寒気が入り、地上の等圧線が南北の縦縞に並ぶ時には、日本海側の山沿いの地方を中心に山雪型と呼ばれる大雪になることが多い。
(d)地上気温が0℃以上であっても降雨ではなく降雪となることがある。この場合、降雨になるか降雪になるかは、地上付近の気温とともに湿度も影響し、気温が同じであれば湿度が低いほど雪になる可能性が高くなる。


(a)
その通りで、大陸からの風と日本海の海水温との温度差が大きいほど早く雲ができる


(b)大陸からの風は冷たく重いため雲のできる高度も低いので

(c)その通りで、天気図を考えると強い冬型になっているので大陸からの風が里を通り越し山にぶつかって雪を降らせるイメージで大雪


(d)その通りで、湿度が低いほど雲からの氷晶は融解せず雪となり降る(乾燥していると氷晶が雲から落下して溶けてまわりの熱を奪い冷えて雪になる)

正解➁

資料

筋状雲

衛星画像で、CuやCgで構成された多数の雲列が平行に並ぶパターンを「筋状雲」と呼ぶ。概ね下層風に平行な走向を持ち、雲頂高度はほぼ一定である。雲層内での風向の鉛直シアは小さいが、オープンセルやクローズドセルに比べ風速の鉛直シアは大きく、図1のように下層風の鉛直シアに平行なロール状の雲(雲列や雲バンド)が形成される。この図では、ロール状の対流における空気塊の螺旋運動が示され、対流雲は上昇気流域の上部に形成されることを表す。
図2は、2016年2月11日00UTCの可視バンドによるTrueColor画像で、雲パターンSが筋状雲であり、オープンセルに比べ地衡風が強い領域である。

気象衛星センター
気象衛星センター



第57回気象予報士専門試験
問9 ひまわり画像

次ページの図は、前線を伴う発達した低気圧が本州付近を通過している3月のある日の12時の気象衛星画像(赤外画像(上),可視画像(下))である。破線で示した領域について述べた文(a)〜(d)の正誤について、下記の①〜⑤の中から正しいものを1つ選べ。

(a)領域 A には、オホーツク海の海面で冷やされて発生した海霧が広く分布している。
(b)領域 B には、薄い巻雲の下に霧または下層雲が分布している。
(c)領域 C には、低気圧の寒冷前線に対応する雲バンドの中に積乱雲を含む対流雲域がみられる。
(d)領域 D には、寒気の吹き出しに伴う筋状雲やクローズドセルがみられる。

① (a)のみ誤り
② (b)のみ誤り
③ (c)のみ誤り
④ (d)のみ誤り
⑤  すべて正しい


(a)
海霧なら可視画像ではこんなにはっきり見えないはず
ならば、意外に白く見えるので、海氷


(b)
その通り


(c)
その通り


(d)
その通り


正解➁

資料なし
晴ノートさん記事参考


第57回気象予報士専門試験
問10 台風

台風について述べた次の文(a)〜(d)の正誤の組み合わせとして正しいものを、下記の①〜⑤の中から1つ選べ。

(a)台風が発生するのは、主に海面水温が26〜27℃以上の海域で、特に北緯5°以南の赤道付近では平均的な発生数が多い。
(b)発生したばかりの台風では眼ははっきりしないが、眼ができ始めるところから、中心気圧は急速に低下していくことが多い。
(c)台風の中心に近い領域では、地表面摩擦の影響により、地表面(海面)近くで中心に吹き込む気流が生じ、その収束による上昇流が複数の積乱雲を組織化して壁雲を形成している。
(d)台風の発達期において、積乱雲が上昇流を維持し続けるためには、水平風の鉛直シアーが強い必要があることから、水平風の鉛直シアーが強いほど台風が発達しやすい。

(a)
台風の発生は北緯5度以南では発生しない(コリオリ力がほとんどないので)


✖(b)
これは間違えてしまいました。問題文の読み間違いでした。
その通りで、眼ができはじめたころから低下する


(c)
その通り


✖(d)
これも間違えた。
水平風の鉛直シアが大きければ台風ができない(渦ができずに上昇流が横に流されてしまう)

正解⓷


参考資料

台風のしくみ(知る防災) - 日本気象協会 tenki.jp


気象庁 台風の大きさと強さ より
気象庁 台風に伴う風の特性より


気象庁 台風に伴う雨の特性より


台風は暖かい海面からの上昇流がエネルギーとなり気温一様な大気のもとで発達する。
台風のエネルギーは水蒸気が凝結する際に放出されるの潜熱。
渦を巻きはじめるのはコリオリの力(北半球では進む風が右に曲がるように見える)。
温帯低気圧のエネルギーは中緯度で北の冷気が入り沈み暖気が上昇するために生じる位置エネルギー(高いものと低いものが混ざろうとするエネルギー)が運動エネルギー(西からやってくる冷気は北から南へ、暖気は南から北へに変わろうとするエネルギー)となり発達する。



2週間気温予報 (jma.go.jp)


おはよおはようございます。
気象庁の2週間気温予報はかなり高い予報となっていました。

こちら、さすがに朝は寒そうなので窓も開けてません。
そちらはいかがですか?
今日もいい日にしましょう。
good time!

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