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中2理科【天気記号とは?】気象要素を分かりやすく解説! #大気圧 #乾湿計 #圧力 #地学

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ふしぎん
ふしぎん
天気記号とか乾湿計とか覚えることが多いのに、圧力の計算もムズくて…
この記事で分かること 1. 天気記号と天気図記号、気象要素 2. 乾湿計の読み取り方 3. 大気圧と圧力公式
けい先生
けい先生
乾湿計圧力の計算は、整理してまとめれば実はめっちゃカンタンですよ!
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そこでこの記事では、理科の計算が苦手な方でも理解できるよう、中2理科の地学分野天気記号と乾湿計、大気圧をまとめて解説します。

けい先生
けい先生
気象観測のポイントをおさえたまとめノートを公開しているため、効率的な学習ができます!

私が17年かけて培ってきた塾講師・教員経験を凝縮しました。天気のキソを理解したい方は、ぜひ最後までお読みください。




気象要素|中2理科 地学

気象要素は気温・湿度風向風速雲量・雨量など、大気のようすを表す要素です。
本章では、気象要素について解説します。

本章で学べる内容は次のとおりです。

本章で学べる内容

  • 雲量と天気
  • 天気記号【快晴・晴れ・くもり・雨】
  • 風向・風速・風力の表し方
  • 乾湿計を読み取りと気温・湿度

雲量から天気が決まる

空にしめる雲の量を雲量と言います。

雲量と天気の関係は次のとおりです。

 雲量と天気

  • 雲量;0割~ 1割 →天気;快晴
  • 雲量;2割~ 8割 →天気;晴れ
  • 雲量;9割~10割→天気;くもり

けい先生
けい先生
雲量について、かいせなら1ち)割まで、もりなら9)割以上と覚えるといいでしょう

天気記号は快晴・晴れ・くもり・雨を覚える

天気記号は、天気を表すための記号です。
下図は、天気記号の一覧です。

天気記号一覧

テストに出る天気記号|中2理科 地学

中学2年の理科で学習する天気記号のうち、覚えておきたいのは快晴晴れくもりです。

覚える天気記号 快晴 晴れ くもり 雨

また、雷(かみなり)雪(ゆき)あられ(霰)霧(きり)天気不明(てんきふめい)の天気記号はテストにたまに出てくるため、覚える余力がある方は覚えてみてください。

まれに出る天気記号 雷 雪 あられ 霧 天気不明

ちなみに、英語の天気予報では快晴がclear(クリアー)、晴れがfair(フェアー)です。

けい先生
けい先生
快晴であるclearの天気記号は丸の中がクリア晴れであるfairは「公平」という意味があるので円を半分に切った天気記号だと考えると覚えやすいでしょう

【雑学】その他の天気|あられ・ひょう・みぞれの違い

あられひょうみぞれはよく勘違いされやすいですが、理科的にはハッキリ意味が違います。

あられ ひょう みぞれ 雪

あられと、ひょう、みぞれの違いは次のとおりです。

 天気のちがい

  • あられ【霰】;5mmより小さい氷の粒
  • ひょう【雹】;5mm以上の氷の粒
  • みぞれ【霙】;雨と雪が同時にふる

風向・風速・風力の表し方を覚える

天気を示すには、風を表す必要があります。

風には、風向風速風力の3つの表し方があります。

風向は風が吹いてくる16方位

風向と16方位 風向 →吹いてくる向き 『北風』は     北よりの風 『西南西の風』は 西南西から吹く風

風向とは、風が吹いてくる向きのことです。

北風北よりの風が吹き、南風南よりの風が吹きます。

向きを示すには16方位を用います。「北東の風」や、「南南東の風」と表します。

方位と方角

方位東西南北などの向きそのものです。
似たことばの「方角」とは、ある場所を基準にした向きのことです

風速の単位はm/s

風速とは、風が吹く速さのことです。

風速の単位はm/sメートル毎秒)です。1秒間に空気が移動する距離です。

例えば「春一番」の基準は8m/s、「台風」の目安は15m/sです。

風速と瞬間風速

風速は10分間の平均の風速を指します。
また、短時間の風速を示すために「瞬間風速」を用いることもあります

風力は矢羽の数で表す13階級

風力とは、風の強さの程度です。

風力には0から12までの13階級あります。

風力を表す記号として、下図のように矢羽(やばね)の数を用います。

風力を示す矢羽(やばね)

はねの根元の丸の部分には、天気記号を当てはめます。

風力階級表の詳細は下図を参考にしてください。

風力階級表風力 説明 風速 [ m/s ] 天気予報 名前 よみかた 0 煙がまっすぐに昇っていく 0.0 から 0.3未満 静穏 せいおん 1 煙がたなびくが風向計での計測はできない 0.3 以上 1.6未満 至軽風 しけいふう 2 顔に風を感じる、木の葉が動き風向計での計測が可能になる 1.6 以上 3.4未満 軽風 けいふう 3 葉っぱが絶えず動いている、軽い旗がはためく 3.4 以上 5.5未満 軟風 なんぷう 4 ホコリが舞い上がり、木の枝が動く 5.5 以上 8.0未満 和風 わふう 5 小さな木がゆり動く、水面にさざ波が立つ 8.0 以上 10.8未満 "やや強い風 (10-15m/s)" 疾風 しっぷう 6 大きな枝が動き、電線がうなり、傘をさすのが困難になる 10.8 以上 13.9未満 雄風 ゆうふう 7 木全体がゆれ、風に向かって歩くのが困難になる 13.9 以上 17.2未満 "強い風 (15-20m/s)" 強風 きょうふう 8 木の枝が折れ、立っているのが困難になる 17.2 以上 20.8未満 疾強風 しっきょうふう 9 簡単な構造物が倒壊する 20.8 以上 24.5未満 "非常に強い風 (20-30m/s)" 大強風 だいきょうふう 10 立木が倒れ、かなりの被害が生じる 24.5 以上 28.5未満 暴風 ぼうふう 11 被害が甚大 28.5 以上 32.7未満 "猛烈な風 (30m/s~)" 烈風 れっぷう 12 被害が甚大 32.7 以上 風具風 ぐふう参考文献;気象庁日本気象学会

乾湿計を読み取ると気温と湿度が分かる

乾湿計 気温と湿度が分かる

乾湿計では、乾球湿球により気温湿度をはかれます。

乾球温度計は、ふつうの温度計と同じものです。

乾球温度計では、室温(気温)がはかれます。

湿球温度計は、水にぬれているガーゼを温度計の先に巻き付けていて、乾球温度計より低い温度を示します。

乾球温度計と湿球温度計の値から湿度が分かります。

湿度を求める手順は次のとおりです。

湿度を求める手順

  1. 乾球温度計の示度[℃]をはかりとる(※気温)
  2. 湿球温度計の示度[℃]をはかりとる
  3. 乾球温度計の示度と湿球温度計の示度の差を求める
  4. 表において【横;乾球】と【縦;乾球と湿球の差】の交点を読み取ると、湿度が分かる




天気図記号|中2理科 地学

天気図記号は天気図(気象要素を加えた地図)に用いる記号です。

本章では天気図記号について解説します。

天気図記号には次の3つの要素があります。

天気図記号の3要素

  • 天気記号
  • 風向を表す棒
  • 風力を表す矢羽の数

天気記号を表す丸

天気図記号では、天気記号で天気を示します。

天気図記号 ①地図に天気記号を示す  よく出る天気記号    快晴 ; ○    晴れ ; ○に縦棒   くもり ; ◎    雨  ; ●  右図の例は、快晴

上図のばあい、天気は快晴だと分かります。

 

天気図記号は、天気図に用いる記号であり、天気記号とは異なります。

天気記号は、下図のような天気を示す記号です。

天気記号

天気図記号により、各地点における天気が分かります。

風向を表す棒の向き|風が「吹いてくる」方位

天気図記号では、棒の向き風向を示します。

天気図記号 ②風向 ・風が吹いてくる向きに   棒線を引く ・16方位で示す 右図の例は、北東の風

上図のばあい「北東の風」だと分かります。

風向はふつう16方位で示されます。

風力を表す矢羽の数

天気図記号では、矢羽(やばね)の数で風力を示します。

天気図記号 ③風力 ・矢羽(やばね)の数で  風力を示す ・風力0~風力12まで  13階級ある。 右図の例は、風力=4

上図のばあい、風力は4です。

風力0から12までの13階級あります。




天気と気温・湿度の関係|中2理科 地学

本章では、天気と気温・湿度の関係を解説します。

本章で学べる内容は、次のとおりです。

  • 気象観測グラフの読み取り
  • 晴れの日の気温・湿度・気圧
  • くもりや雨の日の気温・湿度・気圧
  • 1日の気温・湿度の変化

気象観測グラフの読み取り

気象観測グラフを読み取ることで、気温気圧湿度などの情報が分かります。

気象観測でラフにはさまざまな種類がありますが、中学理科でよく出るのは、下図のようなグラフです。

気象観測グラフの例

上図から分かるのは次のような情報です。

気象観測グラフから分かること

  • 風向・風力・天気
  • 気圧の変化
  • 気温の変化
  • 湿度の変化
  • 時刻ごとの気象要素の変化

晴れの日の気温・湿度・気圧

下図の気象観測グラフから、快晴晴れの天気記号を探してみましょう。

気象観測グラフの例

観測1日目快晴晴れの天気だと分かります。

上のグラフからわかる「晴れの日の天気」の特徴は次のとおりです。

晴れの日の天気

  • 早朝の気温は最低低い
  • 昼すぎ(14時頃)の気温は最高
  • 湿度は基本的に低い
  • 気圧は基本的に高い

くもりや雨の日の気温・湿度・気圧

下図の気象観測グラフから、くもりの天気記号を探してみましょう。

気象観測グラフの例

観測2日目くもりの天気だと分かります。

上のグラフからわかる「くもり・雨の日の天気」の特徴は次のとおりです。

 くもり・雨の日の天気

  • 気温は基本的に低い
  • 湿度は基本的に高い
  • 気圧は基本的に低い

気温湿度について詳しく変化を見ると次のことが分かります。

晴れの日の気温湿度の関係

  • 気温が上がると、湿度が下がる
  • 気温が下がると、湿度が上がる

1日の気温・湿度の変化

気温と湿度の変化は次のとおりです。

気温湿度の関係

  • 気温が上がると、湿度が下がる
  • 気温が下がると、湿度が上がる




気圧(大気圧)|中2理科 地学

本章では、気圧大気圧)について解説します。

本章で学べる内容は、次のとおりです。

本章で学べる内容

  • 気圧(大気圧)と圧力の関係
  • 圧力の求め方
  • 気圧の性質
  • 気圧の単位
  • 気圧の計り方
  • 気圧の例題の解き方

気圧(大気圧)と圧力の関係

気圧空気大気)の重さによって生じる圧力のことです。大気圧とも言います。

けい先生
けい先生
気圧の単位はhPaヘクトパスカル)です

圧力は、一定面積あたりの面を押す力の大きさです。

圧力の単位はN/㎡ニュートン毎平方メートル)、またはPaパスカル)です。

けい先生
けい先生
1N/㎡=1Pa の関係を覚えておきましょう

大気圧気圧の関係をまとめると、次のとおりです。

大気圧と気圧の関係

  • 大気圧は、一定面積あたりの面を押す大気の力の大きさ
  • 大気圧の単位はhPaヘクトパスカル
  • 100Pa=1hPa

圧力の求め方

圧力を求める公式は次のとおりです。

圧力の公式

圧力[Pa]=力の大きさ[N]÷力がはたらく面積[㎡]

下図の物体を見て、例題をもとに圧力について考えてみましょう。

問1 面Aに接する床にはたらく圧力は何hPa?

(考え方)
100g=1 Nだから、500 g=5 N

1000 ㎠=1 ㎡ だから、100 ㎠=0.01 ㎡

圧力=5(N)÷0.01(㎡)= 500(Pa) =5(hPa)

(答え)
5 hPa

問2 上図で、面Bを下にしたら、床を押す力と床にはたらく圧力はどうなる?

(考え方)
面Aよりも面Bの方が面積が小さい。

質量は変わらないから、力の大きさは変わらない。

よって、面積が小さい面Bでは圧力は大きくなる

(答え)
床を押す力は変わらないが、床にはたらく圧力は大きくなる

気圧の性質

気圧には次の性質があります。

気圧の性質

  • あらゆる向きから物体に垂直にはたらく

固体である物体が固体を押す場合は、接する面で圧力がはたらきますが、空気と接するのは物体のすべての面だからです。

気圧の単位

気圧の単位にはふつhPaヘクトパスカル)を用います。

海面と同じ高さの気圧は1013hPaであり、これを1気圧と言います。

気圧にはさまざまな単位がかかわっているため、次のように整理するといいでしょう。

 気圧の単位換算

  • 1 hPa=100 Pa
  • 1 Pa=1 N/㎡
  • 1013 hPa=1 気圧

気圧の計り方

気圧はアネロイド気圧計や水銀気圧計で計ります。

気圧の例題

気圧に関する2つの例題に取り組んでみましょう。

例題1 菓子袋を持って山頂に登ると袋がふくらむのはなぜ?

(答え)
標高が高いところほど、その上にある大気の重さが小さくなり、大気圧が小さくなるから

例題2 吸盤をくっつけると落ちないのはなぜ?

(答え)
吸盤の外側に大気圧がはたらくから




図や記号が多い気象の学習は「まとめノート」に書いて理解しよう

中2地学『天気記号気圧』について解説しました。

 

天気の表し方と気象要素については、次のようにまとめるといいでしょう。

・気象要素;気温・湿度・風向・風速・雲量・       雨量など、大気のようすを表す要素 ←空にしめる雲の量 ・天気図記号  ・風向;風がふいてくる16方位  ・風力;0~12の13階級。はねの数  ・風速;単位はm/s      風向風速計ではかる ・風力の記号 (例)雨、       ・16方位    北西の風、    風力7

 

乾湿計の読み取りは、次のようにまとめると分かりやすいです。

・乾湿計〔地上から約1.5mで日かげに置く〕 ←水   気温と湿度が分かる   ・気温…乾球温度計の示度   ・湿度…【乾球温度計の示度】と       【乾球と湿球の示度の差】の交点 (問)  ①乾球温度計の示度   → 22.0℃  ②湿球温度計の示度   → 17.0℃  ③乾球と湿球の示度の差 → 5.0℃   結論   気温;22.0℃  湿度;58%

 

気象観測グラフの読み取りについて、グラフを書いてみると細かいところまで理解しやすいため、ぜひ下のノートを参考にしてください。

・観測グラフから、時刻ごとの気温、湿度、  気圧、風向、風力、天気が分かる。       晴れ       くもり・雨 気温 早朝に最低、夜も低い 一日中低い    14時ころに最高 湿度    低い      一日中高い 気圧    高い        低い         気温が上がれば湿度が下がり、         気温が下がれば湿度が上がる。

 

大気圧圧力について、公式とキソ的な考え方を次のように整理しましょう。

・圧力;一定面積あたりの面を押す力の大きさ    単位;N/m(ニュートン毎平方メートル)     Pa(パスカル)    圧力(Pa) =       1Pa = 1 N/m       ・単位について  ①圧力      1 hPa = 100 Pa    ②面積    1m  = 10000 cm    ③力の大きさ  1N = 100 g          10 N = 1 kg  ・大気圧  空気(大気)の重さによって生じる圧力  気圧ともいう。単位はhPa    ・あらゆる向きから物体に垂直にはたらく  ・海面と同じ高さでは 1013 hPa=1気圧  ・アネロイド気圧計ではかる。   

 

圧力気圧の問題演習は次のようにまとめて、頭の中でごちゃごちゃしないようにしましょう。

問① 右図で、床にはたらく   圧力は何hPa?   100g=1Nだから、500g=5N 1000cm =1m だから、100cm =0.01m   圧力=      = 500(Pa) =5(hPa)  (答え)5hPa  問② 上図で、面Bを下にしたら、床を押す力と   床にはたらく圧力はどうなる?    面Aよりも面Bの方が面積が小さい。質量は  変わらないから、力の大きさは変わらない。  よって、面積が小さいと圧力は大きくなる   (答え)床を押す力は変わらないが     床にはたらく圧力は大きくなる  問③ 菓子袋を持って山頂に登ると袋がふくらむ   のはなぜ?  (答え)  標高が高いところほど、その上にある大気の  重さが小さくなり、大気圧が小さくなるから  問④ 吸盤をくっつけると落ちないのはなぜ?   (答え) 吸盤の外側に大気圧がはたらくから

 

 

以上、中2地学天気記号大気圧」でした。

 

けい先生
けい先生
皆さんのより良い学習につながればアッパレです!
ちなみにアッパレは天晴れと書きます
ABOUT ME
けい先生
中学校・高校の理科教員。某公立大理学部物理科学科卒業。大手進学塾で集団授業の講師、模試や問題集の作成会社とフリー契約経験あり。 ●サイトのビジョン;科学好きなヒトを増やす! ー不治の病をなくしたり、生活を楽にするモノを開発したりする次世代の科学者が一人でも増えますように。
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