I1大気の鉛直構造24問１周目

①経度方向に帯状平均した高度15km付近の年平均気温は、赤道付近で最も低くなっている。🟢

赤道付近の高度15km付近は、ハドレー循環の上昇流域に位置し、上昇する空気は断熱膨張によって冷却されるため、赤道付近の上部対流圏から下部成層圏にかけて、経度平均気温が最も低い領域が形成されます。答えは正です。

②中緯度の対流圏界面の高さは季節とともに変動するが、移動性高気圧や温帯低気圧にともなって変動することはほとんどない。🟢

中緯度の対流圏界面の高さは季節とともに変動するだけでなく、移動性高気圧や温帯低気圧にともなっても変動しますので、答えは誤です。

③成層圏では、成層が安定しているため鉛直方向の大気の運動はほとんど起こらない。🔴🟢

成層圏での鉛直方向の大気の運動は、ブリューワー・ドブソン循環や成層圏突然昇温、プラネタリー波の伝播等によって発生しますので、答えは誤です。

④熱圏では、大気を構成する分子や原子が太陽放射に含まれる紫外線等によって電離し、中間圏よりも自由電子の数密度が大きい。🔴

熱圏では、大気を構成する分子や原子が太陽放射に含まれる紫外線等によって電離し、中間圏よりも自由電子の数密度が大きくなりますので、答えは正です。

⑤成層圏では、酸素分子は紫外線を吸収すると解離し、解離した酸素原子が酸素分子と結合してオゾンとなることで、オゾン層が形成されている。正

成層圏では、酸素分子は紫外線を吸収すると解離し、解離した酸素原子が酸素分子と結合してオゾンとなることで、オゾン層が形成されていますので、答えは正です。

⑥成層圏では、オゾンの数密度は高度が高いほど大きく、高度約50kmにある成層圏界面付近で最大となる。誤

成層圏のオゾンの数密度は「高度50km（＝成層圏界面）付近」ではなく「高度約25km付近」で最大となりますので、答えは誤です。

⑦成層圏のオゾンの空間分布やその季節変動は、太陽放射の強さの時空間分布でほぼ説明できる。誤

層圏のオゾンの空間分布やその季節変動は、「太陽放射の強さの時空間分布でほぼ説明できる」わけではなく「成層圏の低緯度から両極の中高緯度に向かう大規模な循環（ブリューワー・ドブソン循環）なども関係します」ので、答えは誤です。

⑧乾燥大気（水蒸気を除いた大気）における酸素の容積比は30%を超える程度であり、残りのほとんどを窒素が占めている。誤

酸素分子 (O₂) の容積比は「30%を超える程度」ではなく「 20% を超える程度」ですので、答えは誤です。

⑨乾燥大気（水蒸気を除いた大気）において、窒素と酸素に次いで大きな容積比を占めるのは、二酸化炭素である。誤

窒素と酸素に次いで大きな容積比を占めるのは、「二酸化炭素」ではなく、「アルゴン」ですので、答えは誤です。

⑩オゾンは低緯度の成層圏で多く生成されており、オゾン全量は年間を通じて赤道を中心とした低緯度で最も多くなっている。誤

オゾンは低緯度の成層圏で多く生成されていますが、オゾン全量は「年間を通じて赤道を中心とした低緯度」ではなく「冬季から春季にかけて中高緯度」で最も多くなっていますので、答えは誤です。

⑪中間圏では、気温は高度が上がるとともに低下し、中間圏界面で極小となっている。正

中間圏は大気の密度がかなり低く、オゾンもとても少なくなります。オゾンがわずかしかないため、紫外線吸収による温度上昇もほとんどなくなります。したがって、高度が上がるとともに気温が低くなり、中間圏界面で極小となりますので、答えは正です。

⑫成層圏では、オゾンが太陽からの紫外線を吸収して大気を加熱しており、オゾンの数密度が極大となる高度で気温も極大となっている。誤

層圏界面付近で気温が極大になる理由は、高度が上がるほど紫外線が強く、オゾンの密度が低い分、少しのエネルギーでも気温が上がりやすいためです。したがって、成層圏の気温が極大となる高度は、「オゾンの数密度が極大となる高度」ではなく、「成層圏界面」ですので、答えは誤です。

⑬対流圏の気温減率は、放射や対流など様々な過程が関わり決まっているため、放射収支のみを考慮した計算から求められる気温減率よりも大きくなっている。誤

対流圏の気温減率は、放射収支のみを考慮した計算から求められる気温減率よりも、放射収支や対流による大気の鉛直混合、水蒸気の凝結過程などを考慮した計算から求められる気温減率の方が「大きく」ではなく「小さく」なりますので、答えは誤です。

⑭対流圏では高度が上がるとともに気温は低下する。　　

対流圏では高度が上がるとともに気温は低下しますので、答えは正です。

⑮対流圏の気温の鉛直分布は、短波放射と長波放射の平衡だけでほぼ決まる。誤

対流圏における気温の鉛直分布は、太陽からの短波放射と、地表や大気から放出される長波放射の平衡だけで決まるわけではありません。これらに加え、対流による大気の鉛直混合や、水蒸気の凝結による潜熱放出なども影響しますので、答えは誤です。

⑯成層圏の気温の鉛直分布は、オゾンの紫外線吸収による加熱と、大気の長波放射による冷却の収支で近似的に説明できる。誤

成層圏の気温分布は、オゾンの紫外線吸収による加熱効果と大気の赤外線（長波放射）放出による冷却効果のバランスによって、近似的に説明することができます。したがって、答えは正です。

⑰中間圏では高度が上がるとともに気温は低下する。正

中間圏ではオゾン濃度が低いため、オゾンによる加熱よりも、二酸化炭素の赤外線放出による冷却の効果の方が大きいためです。したがって、答えは正です。

⑱乾燥空気の化学組成は、成層圏界面付近より上空では重力の影響によって分子量の大きい気体と小さい気体の分離が起こるため、高度によって異なる。誤

大気中の乾燥空気は、高度約80kmの中間圏界面付近までは、対流や風などによってよく混合されているため、ほぼ一定となっています。答えは誤です。

⑲熱圏では高度が上がるとともに気温は上昇し、約1000K～約2000Kに達する。

熱圏では高度が上がるとともに気温は上昇し、約1000K～約2000Kに達しますので、答えは正です。

⑳地表面から高度約5kmまでを大気境界層といい、地表面での加熱や冷却、複雑な地形による摩擦などの影響を受ける。正

大気境界層とは、地表面から高度「約５km」ではなく「約１km」までの大気の層のことで、地表面の加熱や冷却、複雑な地形や構造物による摩擦、植生などの影響を受けます。

㉑正午頃の接地境界層では、気温は乾燥断熱減率で高度とともに低下している。誤

正午頃の接地境界層では、気温減率は乾燥断熱減率よりも大きくなるので、答えは誤です。

㉒正午頃の対流混合層では、水蒸気の混合比は、高度によらずほぼ一様である。正

正午頃の対流混合層では、水蒸気の混合比は、高度によらずほぼ一様ですので、答えは正です。

㉓正午頃の対流混合層では、水蒸気の相対湿度は、高度によらずほぼ一様である。誤

正午頃の対流混合層では、水蒸気の相対湿度は、「高度によらずほぼ一様」ではなく「高度とともに増加」しますので、答えは誤です。

㉔正午頃の接地境界層では風速は高度とともに増加しているが、対流混合層ではほぼ一様である。

正午頃の接地境界層では風速は高度とともに増加し、対流混合層ではほぼ一様となりますので、答えは正です。