Wさんとの指導録第一回です。
地球大気やブリューワ・ドブソン循環に関して指導しました。
指導マンガも載せています。
指導開始までの記録は以下の記事から！
Wさんは学科試験テキスト学習中
指導内容はテキスト学習の補助
Wさんは第56回試験の学科試験両科目合格に向けて学習を進めています。
学習のブランクや過去の学科試験での得点率から、テキスト学習・インプット学習から立ち返って勉強していただくことになりました。
なので「よくわかる気象学」の一般知識編を１から読み返してもらっています。
テキスト学習の肝は【とにかく読み進める】ことと【何度も読み返す】ことです。
Wさんの基礎が固まるまでは、このテキスト学習の補助をメインで行っていく予定です。
気象予報士試験の学科試験は、テキスト学習が難しい内容となっています。
【理数系分野】、【目に見えない気象や温度などの概念】、【ミクロからマクロまで登場するスケールの振れ幅】などを文字・イラスト・図だけで正確に把握しろというのがそもそも無理な話です。
なので、テキスト学習の際は何度も躓いたり立ち止まることがあります。
実際に僕もそうでした！
しかし、勉強に慣れている人であれば「ここは一旦読み飛ばそう」とか「後々理解できるようになるだろう」といった感じで上手にあしらったり、理解できないなりにテキスト本文をかみ砕いて繰り返し読んだりすることで徐々に理解を深めていくことができます。
が、完璧主義の受験生や学習に慣れていない受験生であれば、１つ壁にぶつかってしまうと見過ごすことができずに、学習効率が極端に落ちたり、モチベーションが低下したり、最悪挫折につながることもあります。
Wさんはお仕事をしながら捻出した時間で、半年かけて学科合格を目指している受験生です。
なので学習効率を最大化するために、この壁を取り除いてあげることがもっぱらの僕の指導方針となります。
初回指導内容
使用テキスト：よくわかる気象学
Wさんがもともと所持していたテキスト「よくわかる気象学」を使ったテキスト学習をお願いしています。
指導単元：地球大気
指導した単元はほとんどのテキストで冒頭にまとめられている地球大気に関してです。
Wさんの所持しているテキストをそら坊も所持しており、且つ指導前にメールのやり取りを行い【指導時間に指導してほしい内容や疑問点】を共有していただいているので、オンライン指導ですがスムーズに内容共有・意思疎通ができました。以下は実際のメール文面です。
指導マンガ
漫画書きました。
そら坊自身の画力＆Wさんのご希望でWさんのキャラはご本人と結びつかないようにしています。
上記は、成層圏内の温度変化に関する質問に対しての解説した内容になります。
成層圏内は高度が上昇するにつれて気温も上昇していきます。
対流圏や中間圏とは正反対の温度変化となります。
成層圏の立体温度分布がそのようになるのは、主にオゾンと紫外線の関係によるものです。
成層圏内の大気に含まれる酸素分子が紫外線と反応しオゾンが生成されます。(※光解離に関しては割愛)
その際の放熱が成層圏昇温の一因です。
ここまでが前提です。
ここで問題が生じます。
成層圏内で最もオゾンが多く存在するのは高度25km付近の成層圏中層付近です。
しかし、成層圏内で最も気温が高いのは成層圏界面付近であり、オゾンの密度分布と結びつかないのです。
その理由の１つが
①紫外線が成層圏上層部で吸収された後に中層に達するため、紫外線強度が低下しているためです。
そんなに難しくないですね。
100の紫外線の内、60が上層で吸収されてしまっては、中層に届く紫外線量は40となってしまいます。
ここまではWさんも問題なく理解できていました。
が、もう一つの理由
②上層の空気の方が密度が小さく昇温しやすいため。
が分かりにくかったようです。
そこで漫画で示したようなたとえを使って解説してみました。
スッキリしてくれたようです！
指導内容：地球大気の立体構造とブリューワ・ドブソン循環に関して
他には、大気の立体構造に関してとブリューワ・ドブソン循環に関しての指導をおこないました。
ここから先は受講料をいただいているWさんの利益も考慮し有料とさせていただきます。
・地球大気の立体構造に関して覚えておくべきポイント
（暗記すべきポイント・要点をまとめています、細かい各内容の解説はしていません。）
➡テキストとカラーイラスト１枚・各気層毎の特徴をまとめた表１つ
・ブリューワ・ドブソン循環がどんなものかとそれと一緒に覚えておいてほしい循環
➡テキストとカラーイラスト１枚・各循環の特徴をまとめた表１つ
でまとめています。
気になる方は是非チェックしてみてくださいね。
と、いうことで【OL受験生Wさんの指導日誌#1~初回指導～】でした。
では、購読いただいた方、月額300円のサブスク登録して頂いた方は以下に続きます。
Wさん最初の指導日誌なので、この記事のみ１つ100円にします。
次回からは150円か200円にする予定です。
そら坊の個人指導が気になる方
日誌を読んで僕の個人指導に興味を持ってくれた受験生はお気軽にお問い合わせください。
ご購読ありがとうございます。
早速、無料部分からの続きからです。
指導内容
地球大気
まず地球大気の立体構造に関する指導を行いました。
ここに関しては、テキストに書いていることの指導ではなく【どこをどれくらいどんな風に覚えないといけないか】に関して指導しました。
上記はテキストでよく見かける大気の立体構造と高度による気温変化の図をイラスト化して載せています。
この図の抑えるべきポイントを気層毎に以下で表にまとめます。
| 気層の分類 | 高度 | 気温分布 | 特徴と暗記ポイント |
|---|---|---|---|
| 熱圏 | 80kmより上空 | 高度が上がるほど上昇 | 光電離により発生した【電離層】の存在 同じ熱圏内でも大気の成分が高度により異なる 太陽活動の影響を受けやすく日による温度変化が大きい |
| 中間圏界面 | 高度約80km | - | 地上に比べ気圧は約10万分の１ |
| 中間圏 | 50km～80km | 高度が上がるほど低下 | 対流圏と同じく高度上昇に伴い気温低下 地球大気の0.01%ほどの大気しか存在しない (成層圏界面で1hPa、地上では約1000hPaのため) 空気が薄く紫外線などの影響をあまり受けない層 成層圏上部の熱気温が中間圏下部に影響を与えている |
| 成層圏界面 | 高度約50km | - | 約1hPaの気圧、地上気圧の約1000分の1 成層圏界面以下に地球大気の99.9%が存在する |
| 成層圏 | 11km～50km | 高度が上がるほど上昇 | 気温の極大は成層圏界面付近 オゾン密度の極大は高度25km付近 その周辺をオゾン層と呼ぶ 高度が上がるほど気温の上昇する【絶対安定】な気層 紫外線により酸素分子の分裂と結合でオゾンが発生 その時の熱により気層が昇温される |
| 対流圏界面 | 約11km | - | 緯度や季節により高度が変化しやすい 対流圏の大気対流の蓋となっている 大規模な対流もここで食い止められることが多い |
| 対流圏 | 地上～約11km | 高度が上がるほど低下 | 対流圏下部の方が暖かく不安定で対流が起こりやすい 乾燥断熱減率は約10.0℃/1km 湿潤断熱減率は約5.0℃/1km 平均的な温度減率は6.5℃/1km 対流活動による上空への熱輸送や大気の温室効果により 人間の活動できる気温を保っている |
すくなくてもこのあたりはマストで抑えて理解しておきましょう。
ここでは割愛していますが、各気層がどうしてその気温分布になっているのかもきちんと理解しておきたいですね。
ブリューワ・ドブソン循環
続いてブリューワ・ドブソン循環に関してです。
ブリューワもドブソンも人の名前
カタカナでややこしいですが、実はブリューワもドブソンも人の名前です。
二人とも成層圏下部で発生する循環の同じ特徴を見つけたのですが、見つけ方がほんの少し違ったんです。
ブリューワは水蒸気の流れの研究・観察によって
ドブソンはオゾン分布の流れの研究・観察によって
異なる手法で、同一の大気の循環を見つけたようです。
そのため【ブリューワ・ドブソン循環】という大げさな名前がついています。
それをわかってしまえば何のことはありません。
このブリューワ・ドブソン循環というのは…
【成層圏下部】で発生している【低緯度から高緯度方向】へ向かう風の流れを指しているだけなのです。
全然難しくないですね。
下にブリューワ・ドブソン循環のイメージ図をまとめています。
イラストのスペースの関係で、ブリューワ・ドブソン循環の赤矢印が成層圏上部に書かれているようにみえますが【成層圏下部】で起こっている風の流れであることを改めてご確認ください。
そして、せっかくなら一緒に覚えたい対流圏の３つの循環に関してもイラストにまとめています。
対流圏の３つの大規模循環
後々別の単元で出てきますが、対流圏にも３つの大規模な循環が出てきます。
以下に表でまとめます。
| 循環名 | 循環範囲 | 方向 |
|---|---|---|
| ハドレー循環 | 赤道～北緯約30° 赤道～南緯約30° | ①赤道地上付近の大気が上昇 ②上昇した大気が高緯度側に移流 ③約30°付近で慰留した大気が下降 ④地上まで下降した大気が赤道方向に移流 ①～④を繰り返す |
| フェレル循環 | 北緯約30°～北緯約60° 南緯約30°～南緯約60° | ①北緯(南緯)30°の上空から大気が下降 ②下降した大気が高緯度側に移流 ③移流した大気が北緯(南緯)60°の付近で上昇 ④上昇した大気が低緯度側に移流 ①～④を繰り返す |
| 極循環 | 北緯約60°～北極 南緯約60°～南極 | ①北極(南極)付近の大気が下降 ②下降した大気が低緯度側に移流 ③移流した大気が北緯(南緯)60°で上昇 ④上昇した大気が北極(南極)まで移流 ①～④を繰り返す |
ブリューワ・ドブソン循環に関してはこのあたりを一緒に理解しておくと安心です。
ということで、初回指導に関しての記事でした。
ご購読ありがとうございました。
