【富山県立高校入試・理科対策】上昇する空気と雲のでき方
上昇する空気の温度と露点の変化を、与えられた条件から段階的に考える問題です。
※実際の過去問を掲載したものではなく、過去数年分の出題傾向をもとに当塾が独自に作成した予想問題です。
ある山のふもとにある空気のかたまりが、山の斜面に沿って上昇しました。ふもとでの空気の温度は26.0℃、露点は18.0℃でした。山頂は、ふもとより1600m高い位置にあります。
空気が上昇するときの変化は、次の表のとおりとします。
| 状態 | 100m上昇するごとの変化 |
|---|---|
| 雲ができ始める前 | 空気の温度は1.0℃下がり、露点は0.2℃下がる |
| 雲ができ始めた後 | 空気の温度は0.5℃下がる |
空気の温度が露点と等しくなった地点で、雲ができ始めるものとします。
雲ができ始めるのは、ふもとから何m高い地点ですか。また、山頂での空気の温度は何℃ですか。
【解答・解説】上昇する空気と雲のでき方
解答
雲ができ始める高さ：1000m
山頂での空気の温度：13.0℃
解説
ふもとでは、空気の温度と露点の差は
26.0－18.0＝8.0（℃）
です。
雲ができ始める前は、100m上昇するごとに、空気の温度は1.0℃、露点は0.2℃下がります。したがって、空気の温度と露点の差は、100m上昇するごとに
1.0－0.2＝0.8（℃）
ずつ小さくなります。
はじめの8.0℃の差がなくなるまでに必要な上昇距離は、
8.0÷0.8×100＝1000（m）
です。よって、雲はふもとから1000m高い地点ででき始めます。
この地点での空気の温度は、
26.0－1.0×10＝16.0（℃）
です。
山頂はふもとから1600m高いので、雲ができ始めた地点から山頂までの高さは、
1600－1000＝600（m）
です。雲ができ始めた後は、100m上昇するごとに空気の温度が0.5℃下がるため、600mでは
0.5×6＝3.0（℃）
下がります。したがって、山頂での空気の温度は、
16.0－3.0＝13.0（℃）
です。
ポイント
雲ができる前と後では、空気の温度が下がる割合が異なります。まず温度と露点が等しくなる高さを求め、そこで計算を分けることが大切です。
※本問題は、過去問分析をもとに当塾が作成した学習用の独自問題です。出題傾向の分析・整理にはAIも活用しています。
