大気の構造について

大気の構造について
大気の構造について|気象予報士試験について | 資格試験対策なら資格スクエア

今回は予報業務に関する一般知識として「大気の構造」についてそのポイントをお伝えしたいと思います。

この分野は基本的な内容で、毎年の試験内容も大きくは似た内容が提出されます。平均1.7問、年によっては2問程度を占めるのでぜひ押さえておきたいところです。

まず、地球という惑星の特徴においては、
・そもそも地球とは液体、固体、気体が存在していること
・二酸化炭素が地球に少ないのは海が存在しているためであること
・海洋中には大気中の約60倍の二酸化炭素が含まれていること、また石灰岩は更に多くの二酸化炭素が含まれている
というポイントが重要です。

ここでは、地球型惑星というキーワードを覚えておきたいところです。これは77%の水素と21%のヘリウムで構成される太陽を中心に存在する、その衛星である水星・金星・地球・火星は小型・高密度・表面温度の高さ・固定表面をもち金属や岩石からできていることから地球型惑星と呼ばれます。太陽からの距離や自転速度、大気中の成分などがことなるため気象は惑星により異なります。

火星や金星では二酸化炭素が主な大気成分となっています。一方で、地球は酸素と窒素で構成されています。この地球の火山の噴出ガスは85%が水蒸気、10%が二酸化炭素です。大気中の水蒸気は凝結して雨となり、原始地球において海ができました。ここに二酸化炭素が溶け込み、それが石灰岩となりました。そしてこれらは海水を通じて海底に蓄積されています。窒素は大気中に主成分として残っており、海洋中には大気中の60倍の二酸化炭素が解けており、石灰岩にはさらに多くの二酸化炭素が含まれているのです。

では酸素どう蓄積されたのでしょうか?これは、海ができたことで生命が誕生し、光合成によって二酸化炭素から有機物をつくる植物、藍藻(らんそう)がうまれました。これらは炭素同化作用の副産物として酸素を生み出し、これが大気中に蓄積されたことで現在の大気に近付いていきます。

火星と金星と地球では何が違うのでしょうか?まずは、気温です。これは金星では大気中の平均温度はマイナス43度なのに対して、地球はマイナス18度程度です。一方で気温は400度以上となっており、これは大気中の主成分が二酸化炭素であることから温室効果がうまれて気温上昇につながっていいます。ここでは水分は蒸発してしまうため、海が存在しません。また、火星では表面温度が180K(Kとは絶対温度を示します)と低く水が液体として存在できないため二酸化炭素が吸収されずに大気中に残されたままになっているという特徴があります。

更に、火星では海がないため季節変動が大きく、大気中の二酸化炭素の一部は極冠(きょっかん)として一部が凍ります。

気象予報士カテゴリの最新記事