地学：地質・気象・天文
地学分野では、地層と岩石、地震と火山、天気の変化、天体の動きを、観測データから規則を導く形で問う。時間・空間のスケールが大きいので、方位、時刻、距離の単位をそろえて考える。
地質と地震
- 堆積岩は粒の大きさでれき岩・砂岩・泥岩に分けられ、石灰岩やチャートは生物の遺骸などからできる。断層や褶曲がなければ、地層は下ほど古い。
- 示準化石は地質年代、示相化石は当時の環境を示す。火成岩は火山岩と深成岩に分けられ、斑状組織と等粒状組織の違いをもつ。
- 地震ではP波が先に届いて初期微動、S波が後に届いて主要動を起こす。初期微動継続時間が長いほど震源から遠い。震度は揺れの強さ、マグニチュードは地震の規模である。
天気と天体
- 北半球では高気圧から時計回りに風が吹き出し、低気圧へ反時計回りに風が吹き込む。寒冷前線は短時間に強い雨、温暖前線は広い範囲で長く降る。
- 湿度=水蒸気量÷飽和水蒸気量×100。気温が下がり露点に達すると結露する。
- 月は新月→上弦→満月→下弦の順に約29.5日で変化する。地球の自転で日周運動、公転で季節や年周運動が生じる。
例題
P波6km/s、S波4km/sで、初期微動継続時間が10秒の地点を考える。震源距離をdとすると d/4−d/6=10。通分して d/12=10、d=120km。P波は20秒、S波は30秒で届き、差が10秒になることを確かめる。
失点しやすい点
P波とS波の速さ・到着順を逆にする。震度とマグニチュードを混同する。高気圧と低気圧の風向きを逆にする。湿度の分母を水蒸気量にする。月相の順序を逆にする。