タグ別アーカイブ: オゾン
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本日は、てんコロ。気象予報士講座 第11章 中層大気の運動からオゾンの輸送についてです。
確認してみてください。

∴‥∵‥∴‥∵てんコロ。気象予報士講座より‥∴‥∴‥∵‥∴‥∵‥∴‥∴‥∵‥∴

オゾンは低緯度の高度25km付近で多く作られる
それには2つ主な理由があり、
一つは低緯度の方が太陽からの紫外線を多く受けられるということ、
そしてもう一つは酸素分子と原子の数がほどよいバランスで存在しているため、
衝突のチャンスが多いということでした。

低緯度の上空で作られたオゾンは、そのまま留まるわけではありません
中層大気のラグランジュ的子午面循環を見てみましょう。(画像参照)

「ラグランジュ的」とは、例えば空に風船を放った時に追跡した結果の、
位置の変化を決めた図です。
実際には風船を飛ばしたりしていませんが、そういう考え方の元に理論的
に決定した図ということです。
上の図では、今オレンジで成層圏の高度を示しています。
その成層圏の下部、高度30kmより下の層では、青矢印で示したように熱帯対流圏界面
で吹き出した空気が、両半球の中緯度へ向かう流れがあります。
この下部成層圏の子午面循環を「ブリューワードブソン循環」と言います。生成されたオゾンは、冬の間この流れに乗って、せっせと冬極域に輸送されています。

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こんにちは。キバンインターナショナルの武内です。
本日の用語チェックは気象予報士試験で出題されることの多い「オゾン」の特徴について。
解説は、気象予報士講座から、ピックアップ。勉強にお役立てください。

オゾンの特徴

<オゾンは低緯度の高度25km付近で多く作られている>

・太陽からの紫外線を多く受けられるため
・もう1つは、オゾンはO3ですよね。だから酸素原子と酸素分子が存在していないといけないんです。だけど分解が進んでいる所、生成が進んでいる所ってバランスがちょうどいいほどよいバランスで存在して、その衝突のチャンスが多い高度っていうのが大体25km付近ということになっているんですね。だから高度25km付近でたくさん作られているんです。

<オゾン全量は低緯度で少なく高緯度で多い

赤道のこの辺の成層圏の下のほうでせっせとオゾンが生成されるわけなのですけれども、実はここには、この青い矢印で見ていただいた通り、低緯度から高緯度に向かう流れがあるんです。なぜか低緯度から高緯度に向かっちゃう流れがあるわけなんです。なので、ここでせっせと作られたオゾンはどんどん冬極のほうへ流れていきます。北半球が冬のときは北極、南半球が冬のときは南極方面、それを冬極とか夏極と言うのですけれども、低緯度の上空で作られたオゾンはこの流れに乗って冬極側にどんどん運ばれているわけなんですね。

このオゾン層に関しては学科の一般分野では必ずと言っていいほど1問は出ますので、よく整理しておいてください。

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「2秒でといて下さい。」

まずは唐突ですが、以下の設問(2問)を解いて下さい。これは、佐々木先生曰く、「2秒で解く」レベルだそうです。(a)~(d)それぞれについて正誤を判断しますから、1つにつき2秒と考えても10秒くらいで解かないといけないわけですね。

いきなりだと何がなんやら難しいですが、こういったことがこの章を学習すると分かるようになるわけです。それでは、実際にどのようなことを学習するのか少しご紹介して行きましょう。

太陽系の概要 他


まずはこんな感じで太陽系の概要からはいります。気象といえば地球の大気、地球は太陽系の惑星の一つですからその他の惑星と大気組成の違いだとか、そもそもその大気はどこからきたの?といった点から学習が始まっていくわけですね。

 


火星までが岩石型の惑星で、木星以降はガス型の惑星になっています。ガス型の惑星は太陽と同様にほぼ水素とヘリウムでできてます。

 


で大気組成はこんな感じ。金星や火星などの地球外の惑星の大気組成はこれらの惑星へ旅だった探査機達の成果によるもので、個人的にはこいつら、ヴェネラ9号・10号、マリナーシリーズなどの活躍は趣深くて脱線したところですが、本題と関係ないので。あぁ、2015年のあかつき金星周回軌道投入、上手くいかねーかな。
ま、一言で言うと、地球の大気構成は他の惑星とかなり異なっていて、これには水の果たした役割が非常に大きかったと考えられているようです。

 


そうして話は次第に地球大気中心に。地球の大気は上から、熱圏、中間圏、成層圏、対流圏と分けることができて、僕らが普段生活しているのは対流圏にあたります。ちなみ、ジェット機とか飛んでるのが成層圏ですね。で、この成層圏にあって重要な働きをしているのがオゾンです、オゾンの働きは重要なので、講義でも少し詳しめに解説。

 


こうして最後に、まとめの問題演習があります。冒頭の問題演習は、こちらで勝手に作ったものなので、実際の講義には登場しません(設問と答えは一緒)。こんな感じの確認テストがあると、知識の定着に効果的ですね。

 

こんな感じで第1章は比較的物理や数学の話はなく、宇宙的、地球的な話で終わります。この辺りだけなら雑学レベルで比較的容易いのですが、さて2章以降はどんな感じになるでしょうか。。。(つづく)

 


火星と金星の大気は二酸化炭素と窒素なのに、地球の大気は窒素と酸素なの?(二酸化炭素何処行った?)なんて事まで分かる佐々木恭子先生の気象予報士講座は、以下のURLから受講可能です

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