第63回気象予報士試験 一般知識 問1

(a) 対流圏内において、窒素、酸素、アルゴンの３種類の気体が乾燥空気に占める比率（体積比）は、99.9%以上となっている。

(b) 高度80km以下では、乾燥空気の平均分子量は高度によらずほぼ一定である。

(c) 対流圏の空気の平均分子量は、水蒸気の混合比が大きいほど大きくなる。

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(a) 対流圏内において、窒素、酸素、アルゴンの３種類の気体が乾燥空気に占める比率（体積比）は、99.9%以上となっている。

【解答】正

【解説】

体積割合において、

窒素　　：78.1%

酸素　　：20.9%

アルゴン：0.93%

となっており、窒素＋酸素で約99%です。

さらにアルゴンを入れれば99.9%を越えますね。

99.9%と言われるとそんなにいかない気もしてきますが、まぁ覚えてしまうのがよさそうです。

因みに、

二酸化炭素は0.03%

です。

実はかなり少ないです。これも覚えちゃいましょう。

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(b) 高度80km以下では、乾燥空気の平均分子量は高度によらずほぼ一定である。

【解答】正

【解説】

80kmといえば中間圏界面ですね。さすがに覚えましょう。

平均分子量は、組成が変わらなければ変わりません。

そして対流圏から中間圏までは大気の組成はだいたい同じです。

因みに、それよりも上層では、軽い分子（水素やヘリウム）が多くなります。

以上、正でした。

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(c) 対流圏の空気の平均分子量は、水蒸気の混合比が大きいほど大きくなる。

【解答】誤

【解説】

有名な話です。

それぞれの気体の分子量は

窒素　　：２８　（Nが14なので）

酸素　　：３２　（Oが16なので）

アルゴン：４０

水蒸気　：１８　（Oが16、Hが1なので）

です。

窒素が気体の78%くらい、酸素が気体の21%くらいを占めるので、

気体の平均分子量というのは28.97くらいになります。

そこに水蒸気（分子量18）が入ってくるわけですから、分子量は小さくなります。

感覚と逆かもしれませんが、湿潤空気のほうが乾燥空気よりも単位体積当たりでは重たいです。