気象予報士試験 勉強記録（一般）第1回

こんにちは、会社員兼Webデザイナーのあさひです。

以前の投稿で書いた通り、現在、本業の関係で気象予報士試験に向けて勉強中のため、その学習内容を書いていきます。
自分の頭の中の整理という目的が大きいので、この投稿を参考に他の方が学習を進めるというのは難しいかもしれません。
ただ、「こういった点でつまづきやすい」などの参考になればいいなと思いますので、お付き合いいただけますと幸いです。

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本日の内容は、おそらく気象予報士試験の初手中の初手である
以下の内容です。

大気の鉛直構造

大気は高度が上がるにつれ、対流圏、成層圏、中間圏、熱圏という風に層が分かれています。

この「大気の鉛直構造」に関して、私が今回新しく学んで面白いなと感じたのは以下の2点です。
1. 高度が上がるにつれ、気温が上がる層がある。
2. 気温が最も高い高度と、オゾンが最も存在する高度が異なる。
1つずつ、内容をご説明します。

1. 高度が上がるにつれ、気温が上がる層がある。

山を登る人はよくご存じかとは思いますが、通常100m上るごとに1℃気温が下がると言われますよね。
そのため私は高度が大きくなると、一般に気温が下がるものだと思っていました。

しかし、実際にそのような温度分布となるのは対流圏と中間圏のみです。
成層圏に関しては、高度が大きくなると気温が上がります。

これには、オゾンの存在が大きく関与しています。
オゾンは酸素から生成されるとき、また、分解して酸素になる時に熱を放出します。
つまり、オゾンが存在するとその生成や分解のために気温が高くなります。

成層圏（高度約11~50km）には、オゾンが多く存在します。
というのも、オゾンは酸素分子と酸素原子の衝突により生成するため、酸素分子と酸素原子がどちらも多く存在する高度約25km付近で、オゾンの存在率が極大となるためです。
（このことは、面白いと思った点の2点目にも関係します！）

上記2つの事実を組み合わせると、
オゾンが多く存在する成層圏では、その生成や分解のため気温が高くなる
ということが分かります。

もちろん、成層圏も他の層と同様に、高度が小さい地上側から高度が大きくなるにつれて気温が下がる現象もあるのですが、
それ以上にオゾンの生成・分解による加熱の影響が大きいのかと思います。

ちなみに、私の使用している参考書には以下のように書かれています。
「成層圏の温度分布は、オゾン層の紫外線吸収による加熱と、大気からの赤外線放射による冷却との釣り合い（放射平衡）でほぼ決まる。」

オゾンによる加熱の影響の方が大きい状態で釣り合っているため、高度が大きいほど気温が高くなる。
というのが、私の認識です。

ただこれだと、
気温が最も高くなる成層圏の最高高度（高度約50km）と
オゾンが最も存在する高度（高度約25km）
が異なるのが、矛盾していますよね。
それが後述する2点目の内容です。

ただ、想像していたより1点目が長文となってしまいましたので、
2点目の説明は次回にしようと思います。
もっと簡潔に文章を書けるよう、頭を整理したい…笑

次回もご覧いただけると嬉しいです。
以上、よろしくお願いいたします。