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令和元年度 公害防止管理者 大気関係技術特論 問17を解説|混合層の性質

令和元年度 大気関係技術特論 問17は、大気の混合層に関する問題です。混合層の成り立ちや構造、厚さの日変化などの記述のうち、誤っているものを選びます。

この問題のポイント

混合層は、晴れた日中に地表面が暖められて生じる熱対流の及ぶ範囲で、上端は逆転層で覆われます。よくかき混ざった層の中でそろうのは温位で、気温そのものではありません。分かれ目は「気温が一様になる」という表現で、混合していても気温は高度とともに下がるため、ここが引っかけです。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢(2)(誤っている記述)

各選択肢の正誤

選択肢各選択肢の判定解説
(1)○(正しい)晴れた日中に地表面が暖められて起こる熱対流の及ぶ範囲が混合層です。
(2)×(誤り)よく混合した層でそろうのは温位で、気温は高度とともに下がります。「気温が一様」は誤りです。
(3)○(正しい)上端部では温度の逆転が生じ、上方への煙の拡散を止めます。
(4)○(正しい)混合層の厚さは午後2~3時ごろに最大へ達します。
(5)○(正しい)通常、最大混合層厚さは1km程度です。

選択肢(2)のポイント(ここが誤り)

「活発な混合により気温が一様になる」という記述が誤りです。よくかき混ざった混合層で高さ方向にそろうのは温位であって、気温そのものではありません。空気は上昇すると気圧が下がって断熱膨張し冷えるため、混合層の中でも気温は高度とともにほぼ乾燥断熱減率で低下します。気圧の影響を除いた温度である温位と、実際の気温を取り違えないことがポイントです。

覚え方

  • 混合層でそろうのは気温ではなく温位。気温は高度とともに低下。
  • 混合層=晴れた日中の熱対流の及ぶ範囲、上端は逆転層。
  • 厚さは午後2~3時に最大、最大で1km程度。

理解度チェック

Q.

よく混合した混合層で高さ方向にそろうのは気温?温位?

温位です。気温そのものは高度とともに下がります。

Q.

混合層の上端は何で覆われ、どんな働きをする?

逆転層で覆われ、上方への煙の拡散を抑えます。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和元年度 公害防止管理者等国家試験 大気関係技術特論 問題・正解」(公式PDF