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【須磨学園中学過去問解説】2021年度 理科 第3回 大問4

須磨学園中過去問 2021年度 理科 第3回 大問4

問題文をそのまま掲載すると著作権上問題となるため、学校サイトの過去問PDFを見てください。そしてまず自分で解いてみてから以下の解説を読んでください。

気候に関する問題です。フェーン現象はもはや定番のテーマですね。取っつきにくいテーマだとは思いますが、この機会にカンペキにしておきましょう。

問1 難易度:★☆☆☆☆

雨を降らせる雲は「積乱雲」と「乱層雲」です。「乱」の字がつくと雨を降らせると覚えましょう。

問2 難易度:★★☆☆☆

① 空気があたたまると、空気が膨張し軽くなって上昇気流が発生します。

② つめたい空気へあたたかい空気が押し寄せると、あたたかくて軽い空気が上昇します。

③ 山などに風がふきつけると上昇します。

④ 高気圧では下降気流が発生します。だから雲ができにくいんでしたね。

⑤ 台風の目では下降気流が発生しますが、その周りでは上昇気流が発生しています。

問3 難易度:★★☆☆☆

グラフのままだとよくわからないので、①~④の空気について文章で表した方が分かりやすいかもしれません。

① 10℃の空気であり、5℃まで冷やすと水滴が出始めた。

② 10℃の空気であり、冷やしはじめてすぐに水滴が出始めた。

③ 15℃の空気であり、冷やしはじめてすぐに水滴が出始めた。

④ 15℃の空気であり、5℃まで冷やすと水滴が出始めた。

このように整理すると、5℃まで冷やしたときに最も多くの水が出るのは明らかに③だと分かりますね。

問4 難易度:★★☆☆☆

雲は「水蒸気を含む空気が上昇気流によって上昇し、気温が下がることによって水蒸気が水滴や氷に変わる」ことでできます。

よって図中の□は水蒸気だと分かり、〇と☆が水滴か氷ということになります。より高いところにある方が気温も低くなるので☆が氷、〇が水滴だと分かります。よって、⑤。

問5 難易度:★★★☆☆

BC間は雲の影響を考える必要がないので、2000m下る過程で100mにつき1℃上がります。

Cは25℃なので、Bの気温は、25ー20×1=5℃

問6 難易度:★★★☆☆

(ア)雲つぶをふくまない(100mあたり1℃下がる)上昇
(イ)雲つぶをふくむ(100mあたり0.5℃下がる)上昇

AからBまで、(ア)と(イ)で合計2000m上昇することで15℃下がります。これはつるかめ算ですね。

つるかめ算を解くと、雲つぶをふくまない上昇1000mと雲つぶをふくむ上昇1000mだと分かります。よって雲ができ始めたのは標高1000mです。

フェーン現象

山の斜面を空気が上昇すると空気は冷やされます。これがしめった空気で雲をつくりながらだと温度が下がりにくくなります。
雲をつくり雨を降らせることは「空気がもっていた水蒸気を山の斜面に落としていくこと」です。山頂に到達した時点で、水蒸気はかなり失われています。この空気が反対側に下りるときには温度が上昇していきます。このときの温度変化の幅は雲をつくっていないときと同じなので、山を上るときよりも大きくなります。だから、山の下では登る前よりも温度は高く乾燥した空気になっています。これが「フェーン現象」です。

問7 難易度:★★★☆☆

標高1000mまで上昇したときに雲ができ始めるので、 A地点における空気の露点は10℃で、グラフより含まれる水蒸気量は9g/㎥です。

A地点(20℃)における飽和水蒸気量は17g/㎥なので、

(A地点の湿度)=\frac{9}{17}×100≒53(%)

B地点(5℃)までは雲ができているので飽和水蒸気と同じ水蒸気をもっています。この空気がC地点(25℃)までやってきます。

グラフよりB地点(5℃)の飽和水蒸気量は7g/㎥、C地点(25℃)の飽和水蒸気量は22.5g/㎥です。よって、

(C地点の湿度)=\frac{7}{22.5}×100≒31(%)

※ グラフがかなり半端なところを示しているので模範解答と異なるかもしれません。

 

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