地学的領域：地震・地層・気象・天体
地学的領域とは
火山・地震・地層、気象、天体を扱う。観察記録やグラフから規則性を読み取り、大地・大気・宇宙の現象を時間的・空間的に捉える問題が問われる。
大地の変化
- 火山の噴火様式はマグマの粘性で変わる。粘性が高いと爆発的、低いと流れやすい。
- 火成岩は火山岩と深成岩に分けられ、組織と鉱物の組み合わせで見分ける。
- 地震ではP波が先に届き、S波が遅れて届く。初期微動継続時間は震源距離に比例する。
- 地層は原則として下ほど古い。褶曲・断層・不整合があると逆転する場合がある。
気象
- 湿度[%] = 水蒸気量 ÷ その気温の飽和水蒸気量 × 100。
- 空気が上昇すると気圧が下がり、膨張して冷やされ、露点に達すると雲ができる。
- 寒冷前線は短時間に強い雨、温暖前線は広い範囲で弱い雨が長く続く。
天体
- 地球の自転による日周運動、公転による年周運動。季節の変化は地軸の傾きと公転による。
- 月は約29.5日で満ち欠けを繰り返す。太陽系の惑星の順序と特徴を整理する。
計算例
P波の速さを8km/s、S波の速さを4km/sとする。初期微動継続時間が10秒のときの震源距離を求める。震源距離をd kmとすると、S波の到達時間はd/4秒、P波はd/8秒。差が10秒なので、d/4 - d/8 = 10。d/8 = 10より、d = 80km。速さの差ではなく、到達時間の差で立式する。
失点しやすい点
- P波とS波の速さ・波の種類を逆にする。
- 初期微動継続時間と震源距離の比例関係を使わない。
- 湿度の分母に、実際の水蒸気量を使う。
- 寒冷前線と温暖前線の雨の特徴を逆にする。
- 地層の重なりは常に下が古いと思い込み、断層による逆転を見落とす。
- 自転と公転の周期や役割を混同する。