H27年 大規模大気特論 問1 問題と解説

自由対流、強制対流と風の乱れに関する記述として、誤っているものはどれか。

1. 大気中での煙などの拡散は、風の乱れの大きさに関係している。
2. 地表面摩擦の影響で、風速の鉛直勾配が生じることによって、強制対流による風の乱れが発生する。
3. 日射により暖められた地表面上では、浮力による強制対流が生じる。
4. 温位が上空ほど低い大気層は熱的に不安定であり、自由対流による風の乱れが発生する。
5. 風速が強く、強制対流が卓越するとき、大気安定度は中立に近づく。

　解 説　　　　

日射によって地表面の空気が暖められると、その空気が膨張するので密度が小さくなり(空気が軽くなり)浮力が生じます。これによって発生する熱対流のことを、自由対流といいます。

一方、(2)にもある通り、地表面近くを流れる風は地面との摩擦の影響で遅くなるので、風速の鉛直勾配が生じます。これによって起こる風の乱れのことを、強制対流といいます。

以上より、(3)の説明は「強制対流」ではなく、正しくは「自由対流」となります。