中学受験 理科 天気の変化—雲と雨の記録を時刻順に並べて移り変わりを読む｜武蔵野個別指導塾

雲の画像と雨の記録を時刻順に比べ、1時間ごとの降水量と合計の違いを手がかりに、記録から読み取るのが天気の変化です。

天気の移り変わりは、雲の位置を時刻順に比べ、雨の記録と合わせて読みます。よくあるのは、1枚の雲画像を見ただけで翌日の天気を決めてしまう小5の場面です。1枚にはその時刻の雲の様子が表れますが、雲がどちらへ動いているかや、これからの変化までは、それだけでは決まりません。

どんな資料を読み取るか

問題の型の1つは、時刻の違う雲画像を並べて、雲の広がりの移動方向を答えるものです。地図の向きと時刻を先に確かめ、同じような形の雲を追います。雲の形が変わることもあるので、無理に同一の雲と決めず、問題に示された条件を使います。

もう1つは、ある地点の天気と降水量（こうすいりょう）の記録を、雲の動きと結び付ける型です。地点に雲が近づいた時刻と雨の記録を見比べます。雨の記録の数字には、いつからいつまでに降った量なのかという時間の幅があります。数字の大きさだけを見ず、その幅も読みます。

さらに、天気図の記号や高気圧（こうきあつ）、低気圧（ていきあつ）の位置と、雲の分布を重ねる型もあります。高気圧では晴れることが多く、低気圧や前線（ぜんせん）の近くでは雲や雨が見られることがあります。ただし、記号の名前だけで各地点の天気を断定せず、問題にある観察記録を優先します。

雲と雨を読むための言葉

図1のように、日本付近では雲のまとまりが西から東へ移ることが多くあります。これは、上空を西から東へ吹く風の影響を受けるためです。しかし、すべての雲が同じ向きや速さで移るわけではありません。実際の資料では、連続する画像を見て、示された雲の変化を確かめます。

図1の矢印は、この資料で読み取った雲の移動方向を表します。左が西、右が東です。雲のまとまりが地点に近づいた後、地点の上を通り過ぎる様子をたどれます。位置を記録するときは、雲全体の端だけでなく、目立つ部分の形や位置も比べると対応を見つけやすくなります。

雲は空気中の小さな水の粒や氷の粒が集まって見えるものです。目に見えない気体の水蒸気（すいじょうき）と、見えている雲の粒は同じ状態ではありません。雲がある場所でも、地上まで雨が届いているとは限りません。雲画像と地上の雨の記録は、それぞれ何を示しているかを分けて読みます。

降水量は、降った雨が流れずにたまったとしたときの水の深さで表します。単位はmmです。例えば100mmなら、水の深さは10cmに当たります。これは容器の中に残っている水の深さをいつでもそのまま測った値、という意味ではありません。時間を区切って、その間に降った雨を深さで表した量です。

天気図には、気圧（きあつ）の高い所や低い所、前線、各地点の天気などが表されます。前線は性質の違う空気の境目を地上で表した線です。天気図の時刻を雲画像とそろえ、位置関係を見ると、雲が広がる場所を考える手がかりになります。ただし、図のない時刻や範囲まで細かく決めることはできません。

資料を読むときは、画像の撮影範囲にも注意します。端から雲が消えたとしても、雲がそこでなくなったとは限りません。画像の外へ移った可能性もあります。逆に、後の画像に新しく現れた雲が、前の画像の雲と同じものかどうかは、形や位置のつながりを確かめる必要があります。資料の範囲にない様子まで想像で補わないことが、正しい読み取りにつながります。

天気の記録では、観察した地点も大事です。ある地点で雨が降っていても、離れた別の地点も同じ天気とは限りません。雲画像は広い範囲を示し、地上の記録はその地点の様子を示します。2つを合わせるときは、地図上の地点を指してから、対応する時刻の雲を見ます。時刻がずれていれば、同じときの様子として比べられません。

降水量を足すときは、各区間に重なりがないことも確かめます。同じ時間の雨を2回数えると合計が大きくなります。反対に区間の間に抜けがあれば、その時間の雨を含められません。始まりと終わりを書いて並べると、重なりや抜けを見つけやすくなります。

基本例題：雨の時間帯を対応させる

次は学習用に作った記録です。ある地点Pについて、同じ範囲を写した雲画像と雨の記録を調べました。図2では、同じ雲のまとまりを追えるものとします。地図の左が西、右が東です。

問いは2つです。雲のまとまりはどちらからどちらへ移りましたか。また、9時から11時までの降水量の合計を、整数のmmで答えてください。

図2の雲は9時にPの西、10時にPの上、11時には東です。したがって、この記録では西から東へ移りました。矢印は時刻に沿って雲の位置をつないだものです。12時の位置も表の記録と合わせて読むと、雲がさらに東へ進んだことを確かめられます。

雨の計算は、表の「直前の1時間」に注目します。10時の4mmは9時から10時まで、11時の6mmは10時から11時までの量です。問いの9時から11時までを、この2つの重ならない時間に分けます。

9時から10時まで: 4mm

10時から11時まで: 6mm

合計: 4 + 6 = 10mm

答えは10mmです。9時の0mmは8時から9時までなので、この合計には入れません。12時の0mmは11時から12時までで、これも範囲の外です。表の数字が並んでいるからといって、端の行を機械的に足さず、それぞれの始まりと終わりを確かめます。

この表から、Pの上に雲がある時刻をはさんで雨が記録されたことは読めます。一方、10時ちょうどに雨が降り始めたとは言えません。4mmは1時間分の合計なので、その1時間の中の細かい降り方までは示していないからです。時間の幅を意識すると、記録から言えることと言えないことを区別できます。

もう一歩：同じ数字でも時間が違う

別の地点Qでは、ある日の雨を次のように記録しました。13時から14時までが3mm、14時から15時までが5mm、15時から16時までが2mmです。別の記録には、13時から16時までの合計が10mmと書いてあります。問いは、14時から16時までに降った量を整数のmmで求めることと、3時間の合計だけから同じ答えを出せるかを考えることです。

まず時間別の記録を使います。求める範囲は14時から15時までと、15時から16時までです。5 + 2 = 7なので、答えは7mmです。13時から14時までの3mmは問いの範囲より前なので加えません。3つの時間の合計を確かめると、3 + 5 + 2 = 10mmです。これは別の記録の合計と一致します。

考え方の分かれ目は、時間ごとの内訳があるかどうかです。3時間の合計が10mmという情報だけでは、そのうち後の2時間に何mm降ったかは決まりません。初めの1時間に何mm降ったかがわからないからです。合計が同じでも、雨の降る時間帯は異なりえます。内訳のない資料から、等しく分けて降ったと決めることはできません。

また、雲画像が1枚だけの場合、地図上の雲の位置は読めても、その雲の移動方向は画像だけでは決まりません。時刻の違う画像を比べるか、問題文に移動の向きが与えられているかを確かめます。時間が前後する画像を比べても、同じ雲と対応できないときは、どのまとまりを追ってよいか判断できません。

まちがえた答えから戻る

基本例題で「9時から11時の降水量は4mm」と答えたとします。10時の行だけを選び、11時の行は時刻が終点だから範囲外と考えた誤りです。図3のように、11時の行は10時から11時までの雨を表します。終点に書かれた数字にも、その時刻までの1時間が含まれます。

図3では、横の線を時間として見ます。9時から11時までの線を指でなぞり、10時までの区間と11時までの区間に分けます。それぞれに4mmと6mmを対応させてから足すと、10mmに戻れます。数字の行だけでなく、その数字が受け持つ区間を示すことが直し方です。

別の誤りは、1枚の雲画像を見て「雲が西にあるから、次は必ず地点に雨が降る」と決めることです。西から東へ移ることが多いという知識を、例外のない決まりにしたことが原因です。まず他の時刻の画像を探し、同じまとまりの位置がどう変わったかを比べます。次に雨の記録があれば合わせます。画像や記録が足りなければ、答えを無理に決めず、足りない情報を言葉にします。

さらに、降水量を水たまりの深さそのものと考えると、地面にしみこんだ水や流れた水を考え落とします。降水量は、流れずにたまったとした深さです。まず定義に戻り、観察した水たまりの深さとは区別しましょう。

練習：資料の条件を見落とさない

次の4問は、それぞれ別の学習用の記録です。数字は問題の条件であり、いつも同じ値になるという意味ではありません。

問1

地点Rを含む地図で、同じ雲のまとまりが6時にはRの東、7時にはRの上、8時にはRの西にありました。この記録で雲はどちらからどちらへ移りましたか。

問2

地点Sの雨は、8時から9時までが2mm、9時から10時までが7mm、10時から11時までが4mmでした。9時から11時までの降水量を、整数のmmで答えてください。

問3

地点Tで、12時から15時までの降水量の合計が9mmだったことだけが記録されています。13時から15時までの降水量を、この情報だけで決められますか。理由も答えてください。

問4

地点Uの同じ範囲の雲画像が16時と17時にあります。16時には雲のまとまりがUの西、17時にはUの上にありました。次のア〜ウから、2枚の画像だけで言えることを1つ選び、他を選べない理由も考えます。

ア: この間、示された雲はUに近づきました。

イ: 18時にUでは必ず雨が降ります。

ウ: 16時から17時にUで降った雨は0mmです。

答えと考え方

問1は、東から西です。6時、7時、8時の順にRに対する位置を追うと、東、上、西と変わっています。西から東へ移ることが多いという知識より、この問題の記録を優先します。地図の左右と東西を逆にしなかったかも確かめます。

問2は11mmです。9時から10時までの7mmと、10時から11時までの4mmを足します。7 + 4 = 11です。8時から9時までの2mmは、求める区間に入らないので使いません。11時の値を除いてしまうと、最後の1時間が抜けます。

問3は決められません。12時から13時までに何mm降ったかが示されていないため、3時間の合計から後の2時間の合計を区別できません。例えば最初の1時間が0mmの場合と、そこに雨が降った場合では、残りの2時間の量が変わります。均等に降ったという条件もありません。

問4はアです。西にあったまとまりがUの上に移ったので、この間に近づいたと読めます。イは、次の時刻の雲や雨の記録がなく、雲があっても地上で必ず雨とは限らないため選べません。ウも、画像だけでは地上の降水量が示されないため選べません。雨が降っていないという記録と、雨の記録がないことは別です。

手元に残す要点

雲の画像は時刻と地図の向きをそろえて比べます。
雲の移動は実際の資料から読み、向きを決めつけません。
降水量は、流れずにたまったとした雨の深さです。
時間ごとの量は区間を確かめて足します。
資料にない細かな時刻や雨の有無は断定しません。

家で見守るとき

お子さまが答えを急いだら、まず「どの時刻の、どの雲を見たのか」を指で示してもらいます。次に、次の画像で同じまとまりに当たる部分を探し、地図の東西を確かめます。位置を追えた後で、移動の向きを言葉にしてもらうと、知識による決めつけと資料の読み取りを分けられます。

降水量の問題でつまずいた場合は、計算の答えを先に伝えず、表の1つの数字が表す時間の始まりと終わりを指さしてもらいます。その区間を紙に線で描き、求める時間を覆う区間を選んでから足します。合計しかない問題なら、どの内訳が不足しているかを聞いてみます。資料に書かれたことと、まだ決められないことを分けると、天気の変化を落ち着いて読めます。