山へ上がるほど気温が低くなる、と学んでも、実際の気温がどの高さでも必ず下がるとは限りません。ある範囲では、上へ行くほど暖かくなる層があります。これを気温の逆転層として読みます。
中学入試の気象資料では、地上から上空までの観測値をまとめた表が出ることがあります。最初と最後の二点だけで「上空ほど寒い」と言ってしまうと、途中にある逆転を見落とします。今回は隣り合う高さごとの差を取り、層ごとに変化を調べます。
高さを一段ずつ上がって読む
地表が6℃、100mで8℃、200mで10℃、300mで7℃という記録なら、0～200mでは上へ行くほど気温が上がっています。200～300mでは下がっています。全体を一つの傾向にまとめず、向きが変わった場所に線を引きます。
表の並び順にも注意しましょう。上から高い高度が書かれた表と、下から高度が増えるグラフでは、紙面で目を動かす向きが違います。紙の上方向ではなく、数値としての高度が増す方向へ読んでいるか確かめます。
冷たい地表近くの空気が残ることがある
夜間に地表が冷やされると、その近くの空気が冷えて、上の空気より低温になる場合があります。冷たい空気の上に暖かい層がある状態は、下の空気が上へ混ざるのを抑える条件の一つになります。
ただし、逆転層があるというだけで、霧や汚れが必ず同じように発生すると断定はできません。水蒸気の量、風、汚染物質の発生源なども必要です。温度の表が直接示すことと、その状態で起こりやすいことを区別しましょう。
例題1：逆転している範囲
高度0、100、200、300、400mの気温が、それぞれ6、8、10、7、4℃でした。観測点の間は直線的につながるものとします。気温の逆転している高度範囲と、そこでの温度差を求めましょう。
答え・解説： 0～200mで逆転しています。気温は6℃から10℃へ4℃上がっています。200mより上では下がるので、0～400m全体を逆転層とは呼びません。観測点の間を直線とするという条件が、境界を200mと読む根拠になっています。
実測点が少ない場合、二点の間に細かな変化がある可能性は残ります。問題で補間の約束がないなら、観測された区間について分かることを述べ、正確な境界を断定しない読み方も必要です。
例題2：平均すると消えてしまう特徴
例題1の地表から400mまでについて、100m上がるごとの平均の温度変化を求めましょう。この平均だけで、逆転層の有無が分かるかも答えます。
答え・解説： 全体では4－6＝－2℃なので、100mあたり－0.5℃です。平均では上へ行くほど低温ですが、実際には下の200mで気温が上がっています。したがって、この平均だけでは途中の逆転を判定できません。
平均値が間違っているわけではありません。平均が答えるのは全体の変化で、細かな層の構造ではないということです。同じ平均になる別の温度分布も描けます。表のどの情報を一つの数にまとめたときに失ったかを意識しましょう。
同じ日に測った資料か
地表は朝、上空は昼というように測定時刻がずれていれば、高さの違いと時間の違いが混ざります。上空の温度分布として比較する資料では、測定した時刻や方法を確認します。場所が離れた二地点の気温を、同じ鉛直の柱の記録として結ばないことも大切です。
地形によって冷たい空気がたまりやすい場所もあります。平地と谷底を比較するなら、標高だけでなく周りの地形を読む必要があります。標高が低い地点ほど必ず暖かい、と単純に並べるのは避けましょう。
昼に地表が温まれば、夜にできた逆転が弱まることもあります。ただし、その日の雲や風などで変わるため、朝の表を一日中変わらない状態として扱わないようにします。時間を変えた二枚のグラフを比較する問題では、逆転の範囲と強さを別々に見ます。
答案では「0～200mで、上の測定点ほど気温が高い」と観測値に即して説明します。聞き慣れた気温減率を先に当てはめず、資料が示す向きを優先する。この姿勢が、例外を含む気象の問題を読む助けになります。
逆転の厚さと温度差は別の数
100mの厚さで3℃上がる層と、300mの厚さで3℃上がる層では、全体の温度差は同じでも、単位高度あたりの変化は違います。「逆転が強い」という言い方だけでは、温度差、厚さ、変化率のどれを指すか曖昧です。問題で求められた量に対応する単位を付けて答えます。
高度の目盛が不等間隔の表では、気温の増減だけで傾きを比較しないようにします。50mの間に2℃上昇した区間と200mで2℃上昇した区間を同じ長さに描くと、図が違った印象を与えます。表から自分で作図するときも、高度の比例尺を守ることが、層の特徴を正しく伝える条件です。