気象観測・湿度・雲のでき方 ── 問題
基礎
- 気温 10 ℃、空気 1 m³ にふくまれる水蒸気量が 5.6 g のとき、湿度は何 % ですか（小数第 1 位を四捨五入）。 飽和水蒸気量 [g/m³]：10 ℃ 9.4、15 ℃ 12.8、20 ℃ 17.3、25 ℃ 23.1、30 ℃ 30.4
- 気温 10 ℃、湿度 30 % の空気 1 m³ にふくまれる水蒸気量は何 g ですか（小数第 2 位を四捨五入）。 飽和水蒸気量 [g/m³]：10 ℃ 9.4、15 ℃ 12.8、20 ℃ 17.3、25 ℃ 23.1、30 ℃ 30.4
- 露点が 10 ℃ の空気の気温が 25 ℃ のとき、この空気の湿度は何 % ですか（小数第 1 位を四捨五入）。 飽和水蒸気量 [g/m³]：0 ℃ 4.8、5 ℃ 6.8、10 ℃ 9.4、15 ℃ 12.8、20 ℃ 17.3、25 ℃ 23.1、30 ℃ 30.4
- 露点 20 ℃ の空気 1 m³ を 0 ℃ まで冷やすと、何 g の水滴ができますか。 飽和水蒸気量 [g/m³]：0 ℃ 4.8、5 ℃ 6.8、10 ℃ 9.4、15 ℃ 12.8、20 ℃ 17.3、25 ℃ 23.1、30 ℃ 30.4
- 雲量 8 のときの天気はどれですか。 （ア 晴れ イ 雨 ウ くもり エ 快晴）
- 「北風」とはどのような風ですか。 （ア 北へ向かって吹く風 イ 北から南へ吹く風 ウ 北の地方の風 エ 南から北へ吹く風）
標準
- 気温 25 ℃ の空気の露点を測ると 10 ℃ だった。この空気の水蒸気量と湿度の組み合わせとして正しいものはどれですか。 飽和水蒸気量 [g/m³]：5 ℃ 6.8、10 ℃ 9.4、15 ℃ 12.8、20 ℃ 17.3、25 ℃ 23.1、30 ℃ 30.4 （ア 水蒸気量 23.1 g/m³、湿度 100 % イ 水蒸気量 9.4 g/m³、湿度約 41 % ウ 水蒸気量 9.4 g/m³、湿度約 246 % エ 水蒸気量 13.7 g/m³、湿度約 41 %）
- 地上の気温が 20 ℃、露点が 15 ℃ の空気が上昇するとき、雲ができ始める高さは約何 m ですか。上昇する空気の温度は 100 m につき 1 ℃ 下がるものとする。
- 乾湿計の乾球が 25 ℃、湿球が 21 ℃ を示した。湿度表の一部：乾球 25 ℃ の行で、乾球と湿球の差が 4 ℃ の欄は 68、差 5 ℃ の欄は 60、差 3 ℃ の欄は 77 湿度は何 % ですか。 （ア 68 % イ 100 % ウ 80 % エ 78 %）
- 雲ができるまでの流れとして正しい順番はどれですか。 （ア 上昇 → 膨張 → 温度が下がる → 露点に達する → 水滴ができる イ 上昇 → 温度が上がる → 膨張 → 水滴ができる ウ 下降 → 膨張 → 温度が下がる → 露点に達する エ 上昇 → 圧縮 → 温度が上がる → 蒸発 → 水滴ができる）
- 乾湿計で、乾球と湿球の差が 0 ℃ のとき、湿度はどれですか。 （ア 100% イ 0% ウ 50% エ わからない）
発展
- ある部屋の空気の露点が 15 ℃ だった。この部屋の気温が 20 ℃ から 30 ℃ に上がった（水蒸気量は変わらない）とき、正しいものはどれですか。 （ア 露点が下がり、湿度は上がる イ 露点は変わらず、湿度も変わらない ウ 露点が上がり、湿度も上がる エ 露点は 15 ℃ のままで、湿度は下がる）
- フラスコに少量の水と線香の煙を入れ、ピストンを引くと白くくもった。この理由として正しいものはどれですか。 （ア 気圧が上がって水蒸気が増えた イ 空気が膨張して温度が下がり、水蒸気が水滴になった ウ 空気が圧縮されて温度が上がり、水が蒸発した エ 煙が増えたから）
気象観測・湿度・雲のでき方 ── 解答
基礎
- 60 10 ℃ の飽和水蒸気量は 9.4 g/m³。湿度 = 5.6 ÷ 9.4 × 100 ≒ 60%。
- 2.8 水蒸気量 = 飽和水蒸気量 × 湿度 = 9.4 × 30/100 ≒ 2.8 g。
- 41 露点 10 ℃ の飽和水蒸気量 9.4 g/m³ がこの空気の水蒸気量。湿度 = 9.4 ÷ 23.1 × 100 ≒ 41%。
- 12.5 水蒸気量 17.3 g（露点の飽和水蒸気量）。0 ℃ では 4.8 g までしかふくめないので、差 12.5 g が水滴になる。
- ア 晴れ 雲量 0〜1 快晴、2〜8 晴れ、9〜10 くもり。
- イ 北から南へ吹く風 風向は風が吹いてくる方向。
標準
- イ 水蒸気量 9.4 g/m³、湿度約 41 % 露点の飽和水蒸気量が水蒸気量。湿度は気温 25 ℃ の飽和水蒸気量で割る。水蒸気量 9.4 g/m³、湿度約 41 %
- 500 露点まで 20 − 15 = 5 ℃ 下がる必要がある。100 m で 1 ℃ なので 5 × 100 = 500 m。
- ア 68 % 乾球と湿球の差 = 25 − 21 = 4 ℃。表の乾球 25 ℃ の行と差 4 ℃ の列の交点を読む。68 %
- ア 上昇 → 膨張 → 温度が下がる → 露点に達する → 水滴ができる 上空は気圧が低いので膨張し、温度が下がる。
- ア 100% 湿球の水が蒸発しない = 空気が飽和している。
発展
- エ 露点は 15 ℃ のままで、湿度は下がる 露点は水蒸気量で決まる。気温が上がると飽和水蒸気量が増えるので湿度は下がる（12.8/17.3 → 12.8/30.4）。
- イ 空気が膨張して温度が下がり、水蒸気が水滴になった 膨張 → 温度低下 → 露点。煙は凝結の核。
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