地学的領域:大地の変化・地球と宇宙・気象と天候
地学分野は、観測データから規則性を読み取る問題と、図で立体的な位置関係を考える問題が中心である。火山と地震、地層と化石、天体の動き、天気の変化が四大テーマで、計算(湿度・震源距離)と作図(前線・月の位置)の両方が出る。
大地の変化
- 火成岩:火山岩は斑状組織(石基+斑晶)、深成岩は等粒状組織。有色鉱物の割合で花こう岩→閃緑岩→はんれい岩のように分類する。
- 地震:P波は速く伝わって初期微動を起こし、S波は遅く伝わって主要動を起こす。初期微動継続時間は震源からの距離に比例する。
- 地層:粒の大きいれき、砂、泥の順に堆積し、化石から年代や当時の環境を推定する。
地球と宇宙
- 地球の自転(1日1回、西から東)による星の日周運動、公転(1年)による年周運動と季節の変化。地軸が公転面に対して約23.4°傾いていることが季節を生む。
- 月は自転と公転の周期が同じ(約27.3日)なので、いつも同じ面を地球に向ける。新月→上弦→満月→下弦と並ぶ。
気象と天候
- 湿度(%)=空気中の水蒸気量÷その気温の飽和水蒸気量×100。露点は水蒸気量が飽和水蒸気量と等しくなる温度。
- 寒冷前線の通過では気温が下がり、短時間に強い雨が降る。温暖前線はゆるやかな雨が長く続く。
- 低気圧の中心は上昇気流で雲ができやすく、高気圧は下降気流で晴れやすい。
例題
気温20℃、露点12℃の空気の湿度を求める。飽和水蒸気量は20℃で17.3g/m³、12℃で10.7g/m³とする。 露点では水蒸気量=飽和水蒸気量なので、この空気1m³中の水蒸気量は10.7g。 湿度=10.7÷17.3×100=61.8… → 約62%。 気温が下がって露点に達すると、それ以下の温度では水蒸気の一部が水滴になる(結露)。
失点しやすいポイント
- 震源(地下の発生点)と震央(真上の地表の点)を混同する。
- P波とS波の速さの関係を逆にし、初期微動継続時間を震源の深さだけと結びつける。
- 日周運動と年周運動の向き・周期を混同する。
- 前線通過の前後で、気温・気圧・風向がどう変わるかを逆に書く。