中学受験 理科 台風—進路と風の図を分けて雨や風の変化を読み取る｜武蔵野個別指導塾

中心の移動と周囲の風を別々に追い、観察記録の読み違いをほどく鍵は台風です。

台風の中心が進む向きと、そのまわりを回る風の向きは別です。まず中心の位置を時刻順につなぎ、次にその時刻の風を中心との位置関係から考えます。

よくあるのは、台風の移動方向と渦（うず）の回転を同じ矢印で描く小5の場面です。中心が東へ進んでいても、周りの風がどの場所でも東へ吹くわけではありません。地図の上で何を表す矢印かを決めると、雨や風の記録も読みやすくなります。

どんな資料が出るか

出方の1つは、時刻の違う中心の位置を地図でたどり、進んだ向きを答える問題です。点を順番につないだ線は中心の道筋であり、雲の一粒や風が通った道ではありません。地図の上が北であることを確かめてから、最初と次の点を比べます。

2つ目は、ある時刻の中心のまわりに風向きの矢印を描く問題です。日本付近の台風は北半球にあり、地上付近の風は中心に向かいながら反時計回りに吹き込みます。中心の東側と西側では、風の向きが同じにならないことに注意します。風向きの名前は、風が吹いてくる方角で表します。

3つ目は、同じ地点の雨や風の記録と中心の位置を組み合わせる問題です。時刻をそろえ、中心が近づく前と後を比べます。ただし、中心までの距離だけで雨量や風の強さを決めることはできません。問題の表に書かれた観察結果を根拠に答え、書かれていない場所や時刻を想像で補わないことが大切です。

中心の道と風の回り道

台風は、熱帯（ねったい）の海上で生じる熱帯低気圧（ていきあつ）のうち、北西太平洋の赤道より北で東経180度より西の海域、または南シナ海に存在し、低気圧の中の最大風速が10分間の平均でおよそ17 m/s以上のものです。場所と風速の両方の条件を見ます。瞬間の風速がその値をこえたという記録だけでは、この定義に当てはまるとは判断できません。

気圧（きあつ）は空気が押す力の大きさを表します。台風の中心付近は周りより気圧が低く、周囲の空気が中心に向かって吹き込みます。北半球では地球の自転の影響も受け、上から見ると反時計回りの渦を描きます。雲も渦を巻くように広がりますが、雲の形を示す線と風向きを示す矢印は別の情報です。

図1の直線の矢印は中心の移動、曲がった矢印は風の回転を表します。中心が動くにつれて渦全体も位置を変えますが、直線と曲線は異なる動きを表すので重ねて1本にはできません。中心の東側の風はおおむね北向き、西側はおおむね南向きです。実際には中心に向かう成分もあり、図の矢印は回り方を見やすくしたものです。

台風は低い緯度（いど）では西へ進み、その後北へ向かい、日本付近では北東へ進むことがあります。上空の風や周囲の気圧の配置によって道筋は変わるため、いつも同じ形で進むとは限りません。地図の点が示す事実と、よく見られる進路の説明とを分けて読みます。

暖かい海から空気中に入った水蒸気は気体です。空気が上がって冷えると小さな水滴（すいてき）などができ、雲ができます。水蒸気そのものが白く見えるわけではありません。雲が広がる範囲と雨の降る範囲も同じとは限らず、中心から離れていても雨や風が強まる場合があります。

資料を読むときは、まず地図の方位を確認し、それから中心の印を探します。時刻の異なる複数の点があれば、古いものから新しいものへ線を結びます。その線は台風の中心の進路です。風の矢印を描くのは、ある時刻の中心を決めてからです。時刻の異なる中心を同時に使うと、どの中心の周りの風なのかわからなくなります。

風向を言葉で答えるときは、矢印の先だけでなく、矢印がどちらから来たかを読み取ります。たとえば北から南へ向かう風は北風です。「北向きの風」と「北風」は同じ意味ではないので、問題が吹いていく向きを問うのか、吹いてくる方角を問うのかも確認します。矢印と方位の名前を対応させる作業は、中心がどこにあっても同じです。

例題：中心の位置と記録を合わせる

次の表は、ある台風と地点Aについて作った観察資料です。地図は上が北、右が東です。中心は9時にAの西、12時にAの南、15時にAの東にあり、各位置の間は直線で移動したものとします。中心が9時から15時までに進んだおおまかな向きと、Aで雨が最も強かった時刻を答えてください。時刻は整数の時で答えます。

図2では、点をたどる矢印が中心の道を示しています。まず9時と12時を結び、次に12時と15時を結びます。出発点はAの西、終点はAの東なので、全体としては東へ進んだといえます。途中で南へ寄っていることも、線の折れ曲がりから読み取れます。

雨については地点Aの列を上から順に読みます。9時は弱い雨、12時は強い雨、15時は雨なしです。この3つの記録を比べると、答えは12時です。これは表にある3時刻の中での比較であり、その間にもっと強い雨がなかったとまではいえません。

中心の位置と雨の列は役目が違います。位置から進路を、雨の記録から雨の変化を読みます。中心がAの南にある12時に強い雨だったという対応は、この資料では確かめられます。しかし、別の台風でも南に中心があれば必ず強い雨になるとはいえません。雲の広がりや地形なども関係し、雨の様子は一様ではないからです。

風の回り方を考えるときも、まずその時刻の中心を指します。12時のAは中心の北側です。反時計回りの回転だけに注目すれば、その場所の風はおおむね西向きです。地上付近では中心に向かう成分が加わるため、実際の風は図だけで厳密に決めず、風向の記録があればそれを使います。

少し難しい例題：同じ場所でも時刻で変わる

地図の上を北、右を東とします。中心が地点Bの南を西から東へ通過する資料があります。通過前は中心がBの南西、通過後は南東にあります。地上付近の風について、回転の向きだけを考えます。Bでの風に東向きの成分があるのは通過前と通過後のどちらですか。理由も答えてください。

最初に中心を基準にしてBの位置を言い直します。通過前のBは中心から見て北東です。北半球の台風の風は反時計回りなので、北東側ではおおむね北西向きに回ります。したがって西向きの成分を持ちます。

通過後はBが中心から見て北西になります。反時計回りなら北西側ではおおむね南西向きです。こちらも西向きの成分を持ちます。したがって答えは、通過前にも通過後にも東向きの成分はありません。どちらかを選ぶ形でも、両方を調べて条件に合わなければ「どちらでもない」と答えます。

この判断は回転の向きに限ったものです。中心へ吹き込む成分や台風自体の移動、周囲の風を含めた実際の風向は、この条件だけでは決められません。問題が風の観測結果を与えていれば、その記録を優先します。位置関係を言い直す前に進路の矢印を風の矢印と見なすと、通過後も東向きと答えてしまいます。

間違えた矢印を直す

「中心が東へ進むので、西側の風も東向きです」という答えを考えます。原因は、動く中心を結んだ線と、ある時刻に中心の周りを回る風を同じものとして読んだことです。図3のように、まず中心に印をつけ、その西側を指してから反時計回りをたどります。

図3の上は中心が東へ進む矢印、下はその時刻の中心の西側の風です。回転に注目すると西側の風はおおむね南向きになります。進路の向きが東でも、風向きを東にする理由にはなりません。風向の名称を問われた場合は、南へ吹く風は北から来るので北風です。

もう1つの誤りは「中心から遠い地点には雨が降らない」と決めることです。台風に伴う雲や雨は中心の周囲に広がります。図に雨の範囲が描かれていないときは、中心の点だけを根拠に雨の有無を決められません。雨の記録があるか、どの時刻の記録かを先に調べます。

表の空欄を「雨なし」と読む間違いにも気をつけます。空欄は記録が示されていない状態で、雨なしという観測結果とは異なります。資料に記号の説明がある場合はその意味に従い、説明がなければ空欄について断定しません。

中心が近づいたことと、風がどのように変わったかも分けて考えます。中心までの距離が短くなることは位置の変化です。風の強さは風速の記録で、吹いてくる方角は風向の記録で調べます。位置の変化を読めても、それだけで風速や風向の具体的な値を答えられるわけではありません。

記録に時刻が複数あるなら、同じ地点の行や列を順番にたどります。別々の地点の値を混ぜると、時間による変化と場所による違いが混ざります。図と表の地点名を照らし、問題が求める地点に印を付けると、必要な記録を選びやすくなります。

自分で解く4問

各問題は、実際の観測値ではなく、この問題のために作った資料です。方位は地図の上を北、右を東とします。

問1

中心が6時には地点Cの南、9時にはCの北東にありました。6時から9時までの中心の移動方向を、8方位の言葉で答えてください。

問2

中心が地点Dの北にあります。北半球で、中心に向かう成分を除いて反時計回りの回転だけを考えます。Dの風はおおむねどちらへ吹きますか。方位で答えてください。

問3

地点Eの雨の記録は、10時が雨なし、13時が弱い雨、16時が強い雨でした。この3時刻のうち雨が最も強い時刻を整数の時で答え、10時から16時までの変化を述べてください。

問4

ある低気圧について、北西太平洋の赤道より北で東経180度より西にあり、最大風速の10分間平均は15 m/s、瞬間の最大は20 m/sと記録されています。この資料から台風の定義に当てはまるといえますか。条件を示して答えてください。

答えと考え方

問1の答え

北東です。Cの南にある点から、Cの北東にある点へたどると、北向きにも東向きにも移動しています。始めと終わりの位置を結ぶと北東方向です。途中で曲がったかどうかは示されていないので、道筋の形まで決めることはできません。

問2の答え

東です。Dは中心から見て南側にあります。反時計回りの円を上から見て指でたどると、南側では東に向かいます。中心に向かう成分を加えると向きは変わるため、この答えは問題で指定した回転成分についてのものです。

問3の答え

16時です。記録は雨なし、弱い雨、強い雨の順なので、示された時刻では雨が強くなっています。途中の時刻にずっと同じ順で変化したかはわかりません。表のない時間まで増え続けたと決めず、比べた範囲を添えて説明します。

問4の答え

当てはまるとはいえません。場所の条件は満たしていますが、最大風速の10分間平均はおよそ17 m/s以上という条件を満たしていません。瞬間の最大が20 m/sでも、10分間平均とは別の値です。場所と風速の条件をそれぞれ調べてから結び付けます。

覚えておく道しるべ

中心の位置を時刻順に結ぶと進路になります。
北半球の風は中心へ吹き込みながら反時計回りに回ります。
雨と風は地点・時刻をそろえ、記録を根拠に読みます。
台風の定義は場所と10分間平均の最大風速の両方で確かめます。

家で見守るときの戻り方

お子さまが向きを取り違えたら、すぐに正しい方角を伝える前に、地図の中心と調べる地点を指さしてもらいます。次に「この矢印は中心の移動と風のどちらを表すかな」とたずねます。中心の道なら時刻順の点へ、風なら同じ時刻の中心の周りへ、指を動かしてもらいます。

記録から答えられないことを言ってしまう場合は、答えの根拠となる表のますを指してもらいます。空欄を指したら、雨なしと書かれたますとの違いに戻ります。方位が混乱した場合は地図の上と右を確かめ、中心から見た地点の位置を言葉にするところからやり直します。1つの手順ができたら、次の手順をお子さま自身に試してもらいます。

進路と風を描き分けると、同じ台風の図から別々の動きが見えてきます。