H30年 大規模大気特論 問5 問題と解説

正規型プルーム式の水平拡散幅σ_y及び鉛直拡散幅σ_zに関する記述として、明らかに誤っているものはどれか。ただし、下図に示すパスキルの拡散幅に基づくものとする。

1. 中立成層のもとで、σ_zが100mを超えるのは、風下5km地点を超えてからである。
2. 最も安定な成層のもとでは、適用される地域内でσ_zが100mを超えることはほとんどない。
3. 強不安定成層のもとで、風下0.5km地点のσ_y及びσ_zは、ともに100mほどになる。
4. 強不安定成層のもとでは、風下1km地点のσ_zは0.5km地点の10倍以上の大きさになる。
5. どのような成層のときも、風下距離が10倍になってもσ_yは10倍を超えない。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

図ではA、B、C…と書かれていて、選択肢では中立や強不安定などと書かれているので、まずは「パスキルの大気安定度」の分類を整理しておきます。これはよく使う知識なので、ぜひ押さえておいてください。

• A：強不安定状態
• B：並不安定状態
• C：弱不安定状態
• D：中立状態
• E：弱安定状態
• F：並安定状態

(1)は中立なので、図(b)のDを読み取ります。これは正しい記述です。

(2)は最も安定なので、図(b)のFを読み取ります。これも正しい記述です。

(3)は強不安定なので、図(a)及び図(b)のAを読み取ります。これも正しい記述です。

(4)も強不安定なので、図(b)のAを読み取ります。風下1km地点のσ_zは500mくらいで、風下0.5km地点のσ_zは100mくらいとなることがわかります。よって、「10倍以上」は言い過ぎで、実際には「約5倍」です。

(5)はA～Fの全てを見なければいけないので大変そうですが、問われているのがσ_yなので図(a)を見ると、どれもほぼ同じ傾きをしているため、このうち一つを確認すれば充分です。

どの10倍でも構いませんが、たとえばxが「0.1→1」となる部分のAを読むと、σ_yが「30弱→約200」となることが読み取れます。よって、xを10倍したときにσ_yは10倍まではいかないので、これは正しい記述といえます。