気象予報士7日目 一般知識6章-1
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また1日空いてしまいましたね、継続は力なりってホントよく言ったもんだなと。
継続するだけでも結構意志を持たねばならんですね。
という事で、昨日今日と勉強した、6章と7章について書こうと思ったのですが、
内容が濃い
6章だけでもブログ3日分くらいの密度があるので、今回は6章の前半として分けます。
なので今日の内容は↓です。
6章「熱力学の応用」第一回
5章では熱力学と称して航行物理でやったような、ボイルシャルルだったりを勉強しました。
これは一般的な物理の問題なので飛ばします。
この6章の前半で聞きなれない知識としては
- 海面更正
- 層厚の式
- 乾燥断熱減率
- 湿潤断熱減率
でしょう。
海面更正の式は、標高が異なる地点で観測された気圧を海抜0ｍに合わせるための式です。大気が一様であることが前提条件なので850hPa以下でしか、使用されません。
式は簡単で、
圧力＝空気の密度×重力加速度×高度差
これだけです。これを観測した値に足すだけで、0ｍでの気圧が推定できます。
次に層厚の式です。
これは、先ほどの式を返還するだけで求まります。簡単なもんです。
次に乾燥断熱減率ですが、これは、
飽和していない空気を上昇させたときの温度の減少率
で、0.976K/100mです。
一方湿潤断熱減率ですが、
飽和した空気を上昇させたときの温度の減少率
でおよそ0.5K/100mです。
ここで間違えやすいのが、乾燥断熱減率の乾燥という言葉に惑わされて、水蒸気を含まないと勘違いすることがありますが、乾燥断熱減率は飽和していないだけで、水蒸気は含みます。
一方一般に言われる乾燥空気は水蒸気を含まないものなのでこのような勘違いが起きます。
乾燥断熱減率と湿潤断熱減率で気温減率の値が異なるのには、潜熱の影響があります。
これは物質が気体から液体になる時にエネルギーを放出するものです。
なので飽和している空気は上昇するにしたがって水蒸気から水滴になり潜熱を放出するので温度が下がりにくいという事が分かりました。
この後、次回に続きます。
気象予報士6日目 一般知識4,5章
ついに、一日あいだが空いてしまいました笑
今日は昨日の勉強分も含めて、
4章「大気における放射」
5章「熱力学の基礎」
について書いていきます。
ちなみに僕は機械科出身なので熱力はこのブログでは省略します。笑
4章はまず電磁波についての基礎的な勉強です。
可視光の周波数は？
赤外線って？紫外線って？
まあ、基礎的なところなので高校の授業を思い出しがてら進めます。
次に散乱について。
大気がガスったり、空が青く見えたり、夕日が赤く染まるのはこの散乱という性質が電磁波（可視光）にはあるからです。
この散乱には2種類あります。
日中に空が青く見えたり、夕日が赤く見えるのはこの現象が関わってます。
大気中に存在する可視光波長の10倍程度の粒子（窒素分子とか、酸素分子とか）が波長の短い青色の光を散乱させることで、空は青く見えてます。
・ミー散乱
いわゆるガスってる状態を作り出す原因の現象です。
光の波長と同程度の粒子（エーロゾルや水蒸気）によって光が散乱されます。
この散乱は光の周波数に関係なく一様に散乱されるので白っぽくかすむんですね。
そしてようやく放射現象についてです。
放射現象といえば電熱線ヒーターとかを思い浮かべます。
ここでは真っ黒な温度のある物体（つまり、光を反射しない物体という事です。）があると仮定します。
その物体からは温度に応じて電磁波が放出されています。面白い。
この放射が黒体放射と呼ばれるものです。
この温度と放出されるすべての電磁波のエネルギーの関係式が、ステファン・ボルツマンの法則です。
そして、どの周波数の電磁波が最も強く黒体放射によって出されるか特定できるのが、プランクの法則です。
これらの法則を使って、
地球が太陽放射で受け取るエネルギー
と
地球が宇宙に放射するエネルギー
を考えます。
気象庁HP
この絶妙なエネルギーの収支のおかげで良好な気候が保たれているとは、畏敬の念を抱きます。
気象予報士4日目 一般知識3章
「雲の種類と降水過程」
について勉強しました。
おなじみの十種雲形が出てきました。航空従事者学科試験の気象でもこれは出題されることあったかな。
とりあえず、10種雲形についていきましょう。
イチオシの雲観測フローチャート．これがあれば空に浮かんでいる雲が十種雲形のどれに当てはまるかがわかっちゃいます．#雲を愛する技術 pic.twitter.com/zjKdQtEcf2
— 荒木健太郎 (@arakencloud) 2017年11月30日
この荒木さん、気象庁にお勤めのようです。ものすごく10種雲形をわかりやすく魅せているので紹介しておきました。
このそれぞれの雲の特徴、特に
- 名称
- 層区分
- 出現高度
- 英語略語
これは暗記しました。
あとはどんな時に出現するかや雨を降らせるか等の特徴について知っておけばOK、なはず。
あとは層雲が地面に接している状態の物が霧ですが、この霧の5つの発生の形態についても抑えました。
次に降水過程ですが、大雑把には
凝結して雲粒が出来る
↓
雲粒が大きくなって雨になる
↓
雲粒・雨粒が落下する
こんな過程だそうです。
ちなみに雨粒と雲粒の違いは
- 粒子半径50マイクロ以下→雲粒
- 50マイクロより大→雨粒
だそうです。雨粒は空気の粘性の影響で半径4㎜以上にはならないんだとか。興味深いです。
あとは、
核となるエーロゾル、雲粒を成長させる拡散過程、雲粒から雨粒に成長させる併合過程
といった過程を経て雨がふるという事を理解しました。
最後に降る雨の速度ですが、これはいわゆる物理の終端速度問題なのでよしとしましょう笑
気象予報士3日目 一般知識2章
今日は第2章、
「水の状態変化と水分量の表現」
についての勉強をしました。
そして、今日でブログ書き始めて3日目です。日記というものに関して、生まれてこの方三日坊主だった私ですが、何とか続けてます。
さて、今日勉強したことですが、大体高校入試や高校のセンターの化学でやったようなことばかりです。昇華とか潜熱とか、飽和蒸気圧とか。
その中でも興味深かったのは、
「相対湿度・絶対湿度・混合比・比湿」
この４つのキーワードです。
この4つのキーワードの定義式を見ていきます。
相対湿度[%]＝水蒸気密度[g/m^3] / 飽和水蒸気密度[g/m^3]
この相対湿度が常日頃テレビの気象予報などで見るいわゆる湿度ですね。水蒸気密度の代わりに水蒸気圧と飽和水蒸気圧を用いて同様に求めることが出来ます。
絶対湿度[g/m^3] = 水蒸気質量[g] / 空気体積[m^3]
これは、式の示す通り、単位体積に含まれる水蒸気の質量を表します。
混合比[g/kg] = 水蒸気質量[g] / 乾燥空気質量[kg]
これは水蒸気と水蒸気を含まない空気の比を表します。この値が大きければよりシケってるという事ですね。
比湿[g/kg] = 水蒸気質量[g] / 湿潤空気質量[kg]
こちらも先ほどの混合比と似ていますが、意味合いとしてはこちらはある空気に含まれる水蒸気の割合を示します。先ほどの混合比は比でしたので、同じ意味でも考え方が違うといったところでしょうか。計算してもこちらが分母に水蒸気を含んでいるため少し小さくなるくらいで混合比と大きな差はありません。
2章はこんなところでした。
明日以降もこのブログを頑張って書き続けようと思います。
気象予報士2日目 一般知識
今日は、
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の第一章を勉強しました。全部で12章まであるので12日以内に終わる算段です。
第一章の内容は
「地球型惑星と大気の構造」
最初から読み進めると、
太陽の表面温度は5800℃
とか
火星や木星の大気の95%以上はCO2
だとか書いてあります。
更に読み進めると、
「大気の鉛直構造」
とあります。
秋田気象台HPより 秋田地方気象台 ｜ 高層気象観測
その昔小学生の頃に上空に行けば行くほど寒いと習った記憶がありますが、それは対流圏だけの話だったようですね。勉強になります。
成層圏ではオゾンが太陽からのエネルギーを受けて温度が上がっているそうです。
一番面白いのは熱圏ではなんと
2000℃
まで温度があがることがあるようです。
しかし、空気密度がとても小さい故、その場に行っても厚く案じることはないそう。
ここからはキーワードで書いていきます。
対流圏の特徴
- 対流圏の厚さは6~16㎞で高緯度地方の方が小さい。
- 対流圏では水平方向に加えて鉛直方向の運動が活発。
- 対流圏は水蒸気を多く含む。
- 対流圏の気温減率は6.5℃/km
- 地面から1500mまでは地面の熱の影響を受ける。
- 対流圏には大気圏の80%の空気がある。
成層圏の特徴
中間圏の特徴
- -90℃くらいの低温
- 夏に夜光雲がまれに出る。
熱圏の特徴
- 紫外線やＸ線により電離してイオン化している原子がある。
- これが電離層。（パイロットの人はHF帯が遠くまで届く原理で知ってるよね）
- オーロラが出る。
ざっとこんなところでしょうか。
あと、雨の収支も載ってました。
一番驚いたのは、
海洋のすべての水が蒸発するには3200年かかる。
という事です。僕はこれが短いと感じましたが皆さんはいかがでしょうか。
なお、蒸発から降水までのサイクルは11日だそうです。
新しいことを勉強すると、感心することが沢山です。
気象予報士試験の勉強を始める
気象予報士の勉強スタートさせました。
日記形式で書いていくので、今後気象予報士を目指す人の足掛かりになればいいかな。
あと私はパイロット（今はグライダー限定ですが。）なので、パイロットで気象予報士に興味ある人の役に立てればなんて思ってます。
そもそもフライトしてて気象に興味を持つようになり、もっと気象のことを知ろうと思い、気象予報士を受けることにしたわけですが、某学校の入学を12月にしてるため、それまでに取らないといけない。
という事で具体的な目標は、
2018年8月26日の試験で一発合格！
...と書きましたが実は試験まであと3か月ちょっとです。
参考書によると初学者が合格レベルに達するには
500~800時間
程度が必要だそうです。つまり、試験まであと100日として、毎日5時間以上。。。
さらに、合格者の平均受験回数は3~5回、一発で合格する率は...
１％未満
だそうです。結構無謀な挑戦（笑）
まあ、敵を知らないことには対策しようもないので、試験について確認しましょう。
- 日程：試験は年2回（平成30年度は8月26日・1月27日）
- 科目：一般知識・専門知識・実技
- 合格点：一般知識→11問/15問以上・専門知識→11問/15問・実技70%以上
一般知識と専門知識は1年以内に合格があれば次の試験で科目免除できるようです。
普通の人は初めての試験で一般と専門だけの合格を目指し、次の試験で実技に力を入れるというのが一般的なようです。
私はそんなに時間がないので一発を目指します。笑
その為に以下の4つのテキストを買いました。
帯にも書いてありますが気象学のバイブル的テキストだそうです。理系出身以外だと読むのに苦労すると思います。
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実技のために（ry
さっくりネットで調べて以上4つのテキストを買いました。
全体像を把握するために一通り流し読むと、、、
一般知識と専門知識は何とかなりそう！
航空機のライセンスを持ってる人なら、気象の基礎知識はあるはず。
一般はコリオリだとか、大気の鉛直構造だとか、学問よりな感じ。
専門は天気図の記号とか、実践的な感じ。
じゃあ実技はというと、
実技はコツを体得する必要がありそう。
飛ぶ前にはウェザブリをしますが、それだけの経験では太刀打ちできなさそう。
（機長の出発前の確認事項として、6つ確認しなければならないことが法律で決まっているのです。そのうちの１つが当該航行に必要な気象情報の確認。）
という事で、勉強の重点度としては
一般2割
専門2割
実技6割
このくらいの割合で対策していこう。
受験まで3か月くらいなので一般と専門を1か月で終わらせればちょうどいい感じかな。
