観測表の12時と13時の間で、風向が変わり、気温が下がり、強い雨が記録されました。寒冷前線が通過した可能性を考えるとき、気温だけを一つ取り出すのでなく、複数の記録が同じ時間帯にどう変わったかを見ます。
中学入試の天気の資料問題には、前線の通過時刻を読んだうえで、別の町への到達時刻を計算するものがあります。天気の知識と速さの計算を、どの条件でつなぐのかが本稿のテーマです。
一つの観測値だけで、通過と決めない
寒冷前線の通過前後には、気温の低下、風向の変化、降水などが見られることがあります。ただし実際の変化は毎回同じではありません。気温が下がった理由には、日没や雨、別の冷たい空気の流入なども考えられます。
問題では、前線の進行方向や天気図、複数地点の時系列が与えられることがあります。それらと照合して、変化が前線の移動に対応するかを判断します。「雨がある時間＝必ず前線の真上」という対応にしないでください。
前線は地表での境目を指し、雨雲や降水域には広がりがあります。雨の降り始めた時刻と、地表の前線が通った時刻が一致するとは限りません。問題文が通過時刻を指定した場合は、その指定を使います。
時刻の読み取りには、観測間隔の限界がある
12時には南寄りの風で気温18℃、13時には西寄りの風で13℃という記録だけなら、変化は12時から13時の間に起きたと読めます。しかし、その二点だけで12時30分と決めることはできません。
中間の時刻が必要なら、より細かい観測や問題の追加条件が必要です。表の空白を、自分で都合よく補わないことも資料を読む力です。計算問題へつなぐために正確な通過時刻が与えられている場合と、観測から範囲だけを推定する場合を分けます。
距離は、前線が進む向きで測る
AからBまでの距離が120km、通過時刻の差が3時間なら、一定の速さで同じ向きへ移動した模型では、120÷3＝時速40kmです。この120kmは、前線の移動方向に沿った距離である必要があります。
地図上でAとBが斜めにずれ、前線も傾いている場合には、二都市の直線距離をそのまま使えないことがあります。本稿では、地点が進行方向に一直線に並び、前線が形を変えずに移動するという条件を置きます。
また、風速と前線の移動速度は同じではありません。観測された風は、その地点の空気の動きを表します。風速が秒速10mだったから前線も同じ速さ、と置くことはできません。前線の移動を表す距離と時間を使います。
一度求めた速さで、残り全部を進めてよいか
前線の移動を扱う問題では、『一定』がどの区間を指すかを読みます。AからBまで一定と書かれていても、Bから先も同じ速さだとは限りません。観測表に新しい到着時刻が出たら、その区間の距離と時間で改めて確かめます。天気図の線を動かす模型と、実際の予報の更新を混ぜず、まず問題文が指定した範囲を図へ囲むと整理できます。
例えば、一直線に並ぶAからBまで120kmを三時間、BからCまで60kmを二時間で進んだとします。区間の速さは時速40kmと30kmです。最初の40を使って後半を1.5時間と計算すると、与えられた二時間と矛盾します。全体の平均を求めるなら180kmを五時間で割り、時速36kmになります。40と30の真ん中35を答えないのは、二つの区間にかけた時間が違うからです。
この平均36も、途中のどの瞬間にも36で動いたという意味ではありません。Cより先の到着を求めるには、その先の速さに関する条件が必要です。表から計算できた数値を、まだ観測していない区間へ無条件に延ばさないことが大切です。解答欄には『A〜Cの平均』のように範囲を添えると、答えの数字が表す内容まで説明できます。
例題1：次の町を通る時刻
一直線に東西に並ぶA、B、Cを、同じ形の寒冷前線が一定の速さで東へ進みます。AとBの間は120kmで、Aを9時、Bを12時に通過しました。Bから東へ80kmのCを通るのは何時ですか。通過時刻は問題で正確に与えられているものとします。
答え・解説： 14時です。AからBへは3時間なので、速さは120÷3＝時速40km。BからCの80kmには80÷40＝2時間かかります。Bの12時から2時間後で、14時となります。
9時から2時間を足して11時と答えると、後半の距離と前半の出発時刻を混ぜています。計算に使った80kmがどの区間かを図に示し、その区間の出発時刻へ戻って足します。
例題2：到達は何時から何時の間？
Cの西60kmにある地点を、前線が10時から11時の間に通過したことまでは分かっています。その後、前線は時速30kmで東へ進んだとします。Cの通過時刻はどの範囲ですか。進行方向と地形の条件は例題1と同じです。
答え・解説： 12時から13時の間です。60÷30＝2時間かかるので、出発の範囲の両端へそれぞれ2時間を足します。10時なら12時、11時なら13時です。真ん中の12時30分だけに絞る根拠はありません。
到達するまでの時間が正確に2時間と計算できても、出発時刻に幅があれば、到達時刻にも幅が残ります。計算の精度と、もとの資料の細かさは別です。数字を計算したことで、観測の不確かさが消えるわけではありません。
実際の予報へ、そのまま使わない
実際の前線は速度や向き、形を変えることがあります。前線に伴う雨の強さや範囲も一様ではありません。二地点の時刻差から計算した速さは、その区間の移動を表すもので、その後も同じとは限りません。
入試問題では「一定の速さで進む」という仮定があれば、その範囲で計算します。一方、現実の外出や安全の判断には最新の気象情報を使います。模型の計算を解けることと、実際の天気をそのまま予報できることは分けて考えましょう。
解き直しでは、観測から読んだこと、問題文で与えられたこと、自分で計算したことを別々に印をつけます。前線の位置を一本の線で追うだけでなく、その線をどの情報から置いたかまで説明できると、資料問題の読み方が安定します。