気象学特論(bb)(2012 年度秋学期)
最終テスト 解答用紙(1)
学籍番号: 氏名:
1.(1)
(10)
(2)
(10)
①をzで偏微分すると、
u
p z z x
2 0
1 '
0
①’
②をxで偏微分すると、
w
x x
p g z x
2 0
0
' 1 '
0
②’
①’-②’より、
0
' 2
0
u
w z x x
g
④をxで偏微分すると、
2 '
w x
z x ④’
(1)で得られた方程式に2を作用させて、
0
' 2 2
2 0
u
w z x x
g
④’を代入して、
2 0
2 0
u
w z w x
x g
z
2 0
2
2
u
w z w x
N x
(3)
(10)
2.(1)
(10)
(2)
6 m/s
(10)
(2)で得られた方程式をxで偏微分して、
2 0
2 2 2 2
2
2
u
z w x
w x
N x
③を代入して、
2 0
2 2
2 2 2 2
2
2
w
w z w x
N x
2 0
2 2 2
2
2
w w
N x
①においてl kzとすると、
dz u kzd u*
z k u dz
u
d * 1
両辺をzで積分すると、
C k z
u u* log (Cは積分定数)
z0
z のときu 0だから、
0
* log z
z k u u
(1)より、uは
0
log z
z に比例するから、地上1 mでの風速は、
4 6 8 3
10 log 10
10 log 1 8
3
3
[m/s]
気象学特論(bb)(2012 年度秋学期)
最終テスト 解答用紙(2)
学籍番号: 氏名:
(3)
(10)
3.
25 ℃
(10)
(1)より、
0
*
log z z u u k
[m/s]
10
z のとき、
0 10
* 10
log z u kU
③より、
2
0 2 10 2 2 10 2 10
2
*
log10 1
z U k U
U
CM u 2
0 2
log10
z k
②、③を①に代入すると、
2
10
2
3 2 4
2 4 T T T C C U T T
T
Rn s p H s となるから、
0 . 5 0020 . 0 10 2 . 1 6
419 509
4 23 10 3
4 2
2
T C C U
T T R
T
H p n
s
[K]
18 5 90
したがって、
] [ 25 5
20 ℃
s T
4.(1)
(10)
(2)
(10)
(3)
(10)
0
を①に代入して、
2
0 2
m k k Nk
u
2
2 m
k u N
2 2 2 2
u m N k
2 2
2
2 k
u m N
2 0
m より、
2 0
2
2 k
u N
u k N
①より、
2 1 2
3/2
2
2 2
3/22 1
m k m Nkm m
k m Nk
cgz
0
cgz より、
0 m
正