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  4. 気象とその変化

気象要素と圧力

気象要素と観測、圧力と大気圧、湿度と雲のでき方、前線と天気の変化、日本の天気と気象災害を、データと天気図から読み取る。

このLessonでできるようになること

  • 力の大きさと面積から圧力を求められる
  • 大気圧を空気の重さと関連付けて説明できる
  • 天気記号を読み、気象観測の記録から天気の変化を読み取れる

前に習ったこと

問題を読み込んでいます…

基本を理解する

圧力

面を垂直におす力の、1 m² あたりの大きさを圧力といいます。単位はパスカル(Pa)です。1 Pa = 1 N/m²。

\[\text{圧力(Pa)} = \frac{\text{面を垂直におす力(N)}}{\text{力がはたらく面積(m}^2\text{)}}\]
直方体のれんが 重さ20 Nの直方体のれんが。辺の長さは5 cm、10 cm、20 cm。面Aは5 cm×10 cm、面Bは5 cm×20 cm、面Cは10 cm×20 cm。 B C A 20 cm 5 cm 10 cm 重さ 20 N
同じれんがでも、下にする面によって床をおす圧力が変わる

力の大きさが同じなら、面積が小さいほど圧力は大きくなります。cm² は m² に直してから計算します(1 m² = 10000 cm²)。

大気圧

空気にも重さがあり、その重さによって生じる圧力を大気圧(気圧)といいます。

  • 大気圧は、物体のあらゆる面に、あらゆる向きからはたらく。
  • 海面と同じ高さでの大気圧は約 1013 hPa(1気圧)。1 hPa = 100 Pa。
  • 上空ほど、上にある空気が少ないので、気圧は低くなる(山の上で菓子の袋がふくらむ)。

気象要素と天気記号

気温・湿度・気圧・風向・風力・雲量・天気などを気象要素といいます。

天気記号と風の表し方 天気記号は、快晴は白い円、晴れは円の中に縦線、くもりは二重の円、雨は黒くぬった円。風向は風がふいてくる向きに矢をのばし、風力は矢羽根の数で表す。例は北東の風、風力3、晴れ。 快晴 晴れ くもり 雨 北 北東の風・風力3・晴れ 矢は風がふいてくる向き 矢羽根の数が風力
風向は、風がふいてくる向きで表す
雲量(空全体を10) 天気
0〜1 快晴
2〜8 晴れ
9〜10 くもり

気温は、地上約 1.5 m の高さで、直射日光が当たらないようにしてはかります。湿度は乾湿計の乾球と湿球の示度と湿度表から求めます。

気象観測の記録を読む

  • よく晴れた日:気温は昼過ぎに最高になる。気温が上がると湿度は下がる(気温と湿度は逆の変化)。
  • くもりや雨の日:気温の変化は小さく、湿度は高いまま。
  • 気圧が下がると、くもりや雨になりやすい。

例題

面積を m² に直して圧力を求めよう

重さ 20 N のれんがの、面積 50 cm² の面を下にして置いた。床をおす圧力は何 Pa か。

解き方

50 cm² = 0.005 m²。20 ÷ 0.005 = 4000 Pa。

自分でやってみる

問題を読み込んでいます…

間違えやすいポイント

「cm² のまま計算する」

20 ÷ 50 = 0.4 は N/cm²。Pa(N/m²)で答えるときは m² に直す。

「北の風は北へふく風」

北の風は、北からふいてくる風。

まとめ

確かめること できること
1 力の大きさと面積から圧力を求められる
2 大気圧を空気の重さと関連付けて説明できる
3 天気記号を読み、気象観測の記録から天気の変化を読み取れる

理解度チェック

問題を読み込んでいます…

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