気象予報士試験 学科一般の頻出分野と対策|法規4問+熱力学・力学で合格ライン、覚える式5本と一問一答20問【オリジナル】

1月の気温で色分けした日本地図に、出題分野の配分を棒グラフで重ねたイメージ 気象の解説・なぜ?

学科一般(予報業務に関する一般知識)は、15問のうち「法規4問+熱力学・力学6問」で10問取れる科目です。大気の物理と気象業務法が範囲で、一見すると広く見えますが、出題される分野の配分は毎回ほぼ同じです。この記事では、第55〜65回の出題を分野ごとに整理して、どこに時間をかければ合格ライン(原則11問)に届くかを示します。記事の後半に、当サイトのオリジナル一問一答20問(解説つき)を置きました。まずは腕試しにどうぞ。

のぶやん
のぶやん

学科一般は「物理が苦手だから無理」と思われがちですが、必要なのは式の暗記ではなく「何と何が釣り合っているか」を日本語で言える力です。私も気象庁で事務職から技術職へ移ったときに、この科目の勉強で物理を学び直しました。

学科一般の結論
  • 出題は法規4問が固定。残り11問が物理・現象(熱力学2〜3、力学2〜3、放射1〜2、構造1〜2、降水1、現象2、気候変動1)
  • 合格ラインは原則11問(調整で9〜10問の回も)。法規4問+熱力学・力学で6問+残りで1〜2問が現実的な設計
  • 式は5本だけ確実に:状態方程式、静力学平衡、温位、地衡風、コリオリ力
  • 間違えやすいのは「乾燥断熱と気温減率」「地衡風の向き」「警報を出せるのは誰か」「温室効果の寄与」

出題分野と配分|15問の内訳

分野出題数の目安主な内容対策の優先度
大気の構造1〜2問対流圏・成層圏の気温分布、大気の組成、オゾン層中:数字を覚える
熱力学2〜3問状態方程式、断熱変化、温位・相当温位、湿度の表し方、安定度最高
降水過程1問雲粒の成長、暖かい雨・冷たい雨、雪の結晶、霧の種類
放射1〜2問太陽放射と地球放射、散乱・吸収、放射平衡温度、温室効果
大気の力学2〜3問気圧傾度力・コリオリ力、地衡風・傾度風・温度風、摩擦、渦度最高
気象現象2問温帯低気圧・前線、台風、梅雨、フェーン、局地風、積乱雲
気候変動1問温暖化の観測事実、エルニーニョ、放射強制力
気象法規4問気象業務法(予報業務許可・警報・気象予報士)、災害対策基本法、水防法最高(暗記で満点)
第55〜65回の出題傾向から当サイトが整理した目安。回によって前後します

分野別の対策|どこで点を取るか

法規(4問)|落とすと合格が遠のく

気象業務法は「誰が・何を・どの手続きで」の3点で整理します。予報業務は気象庁長官の許可警報は気象庁だけ(許可事業者は原則不可)、気象予報士は気象庁長官の登録、許可事業者は事業所ごとに予報士を置く、罰則は「許可なく予報業務=50万円以下の罰金」といった数字と主体を、過去問の選択肢で確認するだけで4問取れます。災害対策基本法(市町村長の避難指示)と水防法(洪水予報は気象庁と国土交通大臣が共同)も1問出ることがあります。

熱力学(2〜3問)|温位と安定度が主役

状態方程式 p=ρRT、静力学平衡 dp/dz=−ρg、温位 θ=T(1000/p)^0.286、この3つの「意味」が分かれば大半が解けます。温位は「乾燥断熱で1000hPaに持っていったときの温度」で、乾燥断熱過程で保存される量。相当温位は水蒸気の潜熱まで含めた温位で、飽和しても保存される。安定・不安定の判定は、実際の気温減率と乾燥断熱減率(約1℃/100m)・湿潤断熱減率(約0.5℃/100m)の大小関係で決まります。この感覚はエマグラム表示ツールで実データを見ると一気に定着します。

力学(2〜3問)|風の向きと大きさ

コリオリ力は f=2Ωsinφ で風速に比例、赤道で0、極で最大。地衡風は気圧傾度力とコリオリ力のつり合いで、北半球では高圧部を右に見て吹く。傾度風は遠心力が加わるので、低気圧性の曲率では地衡風より弱く、高気圧性では強い。温度風は2層の地衡風の差で、暖気を右に見て吹く。高気圧は時計回りに吹く理由の記事に、3つの力の矢印を動かせる風向シミュレーターがあります。

放射(1〜2問)|波長と温度の関係

太陽放射は0.5μm付近(可視光)、地球放射は10μm付近(赤外)にピーク。ウィーンの変位則(ピーク波長は温度に反比例)とステファン・ボルツマンの法則(放射量は温度の4乗に比例)を、数字を変えて計算させる問題が定番です。レイリー散乱(波長の4乗に反比例=空が青い)、ミー散乱(雲が白い)、温室効果の寄与(水蒸気>二酸化炭素)も頻出。

気象現象(2問)|低気圧・台風・前線

温帯低気圧は南北の温度差(傾圧不安定)で発達し、上空のトラフの東側で発達する。台風は最大風速17.2m/s以上の熱帯低気圧で、潜熱がエネルギー源、進行方向右側が危険半円。前線は暖気側に傾き、温暖前線の傾きは緩やか(1/100〜1/300)、寒冷前線は急(1/50〜1/100)。梅雨前線は水蒸気の収束、フェーンは風上で潜熱を得て風下で乾燥断熱昇温。当サイトの台風の右側が強い理由天気図の読み方を合わせて読むと理解が早いです。

確実に覚える式5本

意味試験での使われ方
p=ρRT(状態方程式)気圧=密度×気体定数×絶対温度同じ気圧なら暖かい空気ほど密度が小さい(軽い)
dp/dz=−ρg(静力学平衡)上下の気圧差=空気の重さ層厚は気温に比例。暖かい層ほど厚い(温度風の根拠)
θ=T(1000/p)^0.286(温位)1000hPaに乾燥断熱で移したときの温度乾燥断熱で保存。高度とともに増えれば安定
V=(1/ρf)·∂p/∂n(地衡風)気圧傾度力とコリオリ力のつり合い等圧線の間隔が狭いほど強い。高緯度ほど同じ傾度で弱い
f=2Ωsinφ(コリオリパラメータ)緯度で決まる自転の効果赤道で0、極で最大。Ω=7.29×10^-5 rad/s
式そのものより「右辺が大きくなると左辺はどうなるか」を問われます
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気象予報士試験の定番テキスト

独学なら「一般気象学(小倉義光)」で土台を作り、「らくらく突破 気象予報士かんたん合格テキスト」で学科の穴を埋め、過去問は最低5回分を3周するのが王道です。実技は解説つきの過去問集が必須です。

図解|式の「意味」を4枚の図で

式5本のうち、毎回のように問われる地衡風・温位・放射・安定度を図にしました。分野別の詳しい解説とオリジナル問題は、下の深掘り記事(順次公開)にあります。

1000hPa1004hPa1008hPa1012hPa低圧側(北)高圧側(南)気圧傾度力(低圧側へ)コリオリ力(風の右直角)地衡風(西風)覚え方(北半球)風下に向いて右が高圧等圧線が混む→風が強い同じ間隔なら高緯度で弱い(f=2Ωsinφ が大きい)図は天気図と同じ上が北南に高圧・北に低圧なら風は西→東(偏西風)
地衡風:気圧傾度力(低圧側向き)とコリオリ力(北半球では風の右直角)がつり合い、風は等圧線に平行に吹く。等圧線の間隔が狭いほど気圧傾度力が大きく、風が強い
5006007008009001000-40-30-20-10010203040気温(℃)気圧(hPa)θ=290Kθ=300Kθ=310K700hPa・−5℃1000hPaで 23.8℃ = 温位297K乾燥断熱線(点線)に沿って下ろす
温位の図解。700hPa・−5℃の空気塊を乾燥断熱線に沿って1000hPaへ下ろすと約23.8℃=温位約297K。上空ほど温位が高ければ安定(乾燥断熱で入れ替えても戻る)
0.10.51410100波長(μm・対数目盛)太陽 6000K ピーク0.5μm(可視光)地球 288K ピーク10μm(赤外)4μm:短波/長波の境目縦軸は各曲線の最大値でそろえた相対強度(実際は太陽のほうが桁違いに大きい)。λmax=2897/T[μm]
太陽放射は0.5μm(可視)、地球放射は10μm(赤外)にピーク。境目の約4μmで短波放射と長波放射を分ける。温室効果ガスが吸収するのは長波側
0m1000m2000m3000m-10℃0℃10℃20℃30℃乾燥断熱 1.0℃/100m対流圏平均 0.65湿潤断熱 約0.5℃/100m実際の減率 Γ と比べるΓ > 1.0 :絶対不安定0.5 < Γ < 1.0 :条件付き不安定(飽和すれば不安定、未飽和なら安定)Γ < 0.5 :絶対安定線が左に倒れるほど(上空ほど急に冷える)不安定例:地上20℃・1500mで8℃→ 0.8℃/100m = 条件付き不安定
安定度は「実際の気温減率」と「乾燥断熱1.0・湿潤断熱約0.5℃/100m」の大小で決まる。対流圏の平均0.65は条件付き不安定の範囲にある

計算例題で確認|式5本の使い方

問1 【熱力学】 難易度:基本 択一
気圧1000hPa、気温27℃の空気の密度はおよそいくらか。乾燥空気の気体定数 R=287 J/(kg·K) とする。
  1. ① 0.96 kg/m³
  2. ② 1.16 kg/m³
  3. ③ 1.29 kg/m³
  4. ④ 1.42 kg/m³
解答・解説を見る
正解:②
p=ρRT より ρ=p/(RT)=100000/(287×300.15)≒1.16 kg/m³。気温は絶対温度(27℃=300.15K)に直すこと、気圧はPa(1hPa=100Pa)に直すことが2つの落とし穴です。同じ気圧なら気温が高いほど密度は小さい(軽い)ことも確認しておきましょう。
問2 【熱力学】 難易度:標準 択一
700hPa面の気温が−5℃のとき、この空気の温位に最も近い値はどれか。
  1. ① 283K
  2. ② 290K
  3. ③ 297K
  4. ④ 304K
解答・解説を見る
正解:③
θ=T(1000/p)^0.286=268.15×(1000/700)^0.286。(1000/700)^0.286≒1.107 なので θ≒296.9K≒297K。温位は「1000hPaに乾燥断熱で移したときの温度」なので、上空の空気ほど気温より温位がかなり高くなります。
問3 【放射】 難易度:基本 択一
太陽の表面温度を6000K、地球の放射温度を288Kとすると、放射のピーク波長の比(地球/太陽)はおよそいくらか。
  1. ① 約2倍
  2. ② 約5倍
  3. ③ 約10倍
  4. ④ 約20倍
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正解:④
ウィーンの変位則 λmax=2897/T[μm]より、太陽 2897/6000≒0.48μm、地球 2897/288≒10.1μm。比は約21倍。ピーク波長は温度に反比例するので、温度比 6000/288≒20.8 がそのまま答えになります。
問4 【放射】 難易度:標準 択一
ある物体の絶対温度が300Kから250Kに下がった。放射エネルギーはおよそ何分の1になるか(黒体とする)。
  1. ① 約1/1.2
  2. ② 約1/1.4
  3. ③ 約1/2.1
  4. ④ 約1/4
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正解:③
ステファン・ボルツマンの法則(放射量は絶対温度の4乗に比例)より、(250/300)^4=(5/6)^4≒0.48。よって約1/2.1です。温度が2割下がると放射は半分近くに減る、という感覚を持っておくと選択肢を絞れます。
問5 【力学】 難易度:標準 択一
北緯45°で、等圧線が4hPa間隔・200kmごとに引かれている。空気の密度を1.2 kg/m³、Ω=7.29×10⁻⁵ rad/s とすると、地衡風速に最も近い値はどれか。
  1. ① 約8 m/s
  2. ② 約16 m/s
  3. ③ 約32 m/s
  4. ④ 約64 m/s
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正解:②
f=2Ωsin45°=2×7.29×10⁻⁵×0.707≒1.03×10⁻⁴ s⁻¹。気圧傾度は 400Pa/200000m=2×10⁻³ Pa/m。V=(1/ρf)·(Δp/Δn)=2×10⁻³/(1.2×1.03×10⁻⁴)≒16 m/s。単位をすべてSI(Pa・m・kg)にそろえるのが唯一のコツです。
問6 【熱力学】 難易度:基本 択一
地上の気温が20℃、高度1,500mの気温が8℃だった。この層の安定度として正しいものはどれか。
  1. ① 絶対不安定
  2. ② 条件付き不安定
  3. ③ 絶対安定
  4. ④ 中立
解答・解説を見る
正解:②
気温減率は 12℃/1500m=0.8℃/100m。乾燥断熱減率(1.0℃/100m)より小さく、湿潤断熱減率(約0.5℃/100m)より大きいので条件付き不安定です。未飽和の空気塊なら安定、飽和した空気塊なら不安定になる、という「条件付き」の意味まで言えるようにしておきましょう。
この記事のあとに読む(分野別の深掘り)
  • 気象業務法(法規)完全攻略・一問一答(09/28公開)
  • 大気の熱力学(温位・断熱・安定度)(10/02公開)
  • 放射と熱収支(10/04公開)
  • 大気の力学(地衡風・温度風・渦度)(10/05公開)
  • 大規模運動と温帯低気圧(10/06公開)
  • 中小規模の現象と台風(10/07公開)

一問一答クイズ|学科一般 20問(オリジナル)

当サイトが作成したオリジナル問題です。過去問の再掲ではありませんが、出題される分野と「引っかけ方」を同じ配分にしています。4択を押すと正誤と解説が出ます。目標は20問中15問(75%)。

学科一般 一問一答(20問)

出題分野:大気の構造2・熱力学4・降水1・放射2・力学4・現象3・気候1・法規3。当サイトのオリジナル問題です。

間違えやすいポイント10選

テーマひっかけ正しい理解
気温減率乾燥断熱減率=対流圏の気温減率と思う乾燥断熱は約1℃/100m、対流圏の平均は約0.65℃/100m、湿潤断熱は約0.5℃/100m
温位飽和しても温位が保存されると思う飽和すると潜熱で温位は増える。保存されるのは相当温位
地衡風の向き低圧部を右に見ると答える北半球は高圧部を右(低圧部を左)に見て吹く
傾度風低気圧まわりの風は地衡風より強いと思う低気圧性の曲率では遠心力が外向きに働き、地衡風より弱い
温室効果二酸化炭素が最大寄与と答える寄与最大は水蒸気。人為起源の増加の主因が二酸化炭素
台風の定義中心気圧で決まると思う最大風速17.2m/s以上。気圧の基準はない
温帯低気圧潜熱がエネルギー源と思う主エネルギー源は南北の温度差(有効位置エネルギー)。潜熱は補助
警報許可事業者も警報を出せると思う警報は気象庁のみ。許可事業者は原則禁止
予報業務気象予報士がいれば誰でも予報を発表できると思う予報業務には気象庁長官の許可が必要。予報士は許可事業者の中で現象の予想を担当
気象予報士合格=気象予報士と思う気象庁長官の登録を受けて初めて気象予報士

学科一般の勉強の進め方

  1. 「一般気象学」の図と本文だけを1周(2週間)
  2. 試験向けテキストで熱力学→力学→放射→現象の順に、式の意味を日本語でノートに書く(4週間)
  3. 法規は過去問5回分の選択肢を条文で確認(1週間)
  4. 過去問を回ごとに解いて、間違えた分野だけテキストに戻る(4週間〜)
  5. エマグラム実況モニターで、今日の大気の安定度や低気圧の構造を「学科の言葉」で眺める習慣をつける

全体の勉強計画は独学の勉強法、学科専門は学科専門の頻出分野と対策、次の試験日は2027年の試験日程で確認してください。

学科一般 よくある質問

学科一般の合格ラインは何問ですか?

原則15問中11問以上です。難易度により調整され、直近11回では10問または11問でした。

学科一般で最も配点が大きい分野は?

気象法規の4問が固定で最大です。次いで熱力学と大気の力学が各2〜3問。この3分野で10問前後になります。

数式はどのくらい覚える必要がありますか?

確実に必要なのは状態方程式・静力学平衡・温位・地衡風・コリオリパラメータの5本です。式の変形より「片方が増えるともう片方がどうなるか」を問われます。

文系ですが学科一般は突破できますか?

できます。法規4問は暗記、熱力学・力学は高校物理の範囲で、必要なのは比例・反比例と対数の考え方です。実データ(エマグラム・天気図)を見ながら学ぶと定着します。

過去問は何回分やればいいですか?

最低5回分を3周が目安です。気象業務支援センターのサイトで直近の問題が無料で公開されています。

学科一般と学科専門はどちらを先に勉強すべきですか?

学科一般が先です。熱力学と力学は学科専門の数値予報・観測の理解と、実技の土台になります。

気象予報士試験 対策シリーズ(元気象庁職員の予報士が解説)全40記事の案内ページ(ロードマップ)▶

基礎知識

学科一般

  • ▶ 学科一般の頻出分野と対策・一問一答(この記事)
  • 気象業務法(法規)完全攻略・一問一答(近日公開)
  • 大気の構造と組成(近日公開)
  • 大気の熱力学(温位・断熱・安定度)(近日公開)
  • 降水過程(雲と雨のでき方)(近日公開)
  • 放射と熱収支(近日公開)
  • 大気の力学(地衡風・温度風・渦度)(近日公開)
  • 大規模運動と温帯低気圧(近日公開)
  • 中小規模の現象と台風(近日公開)
  • 気候変動と大気の大循環(近日公開)

学科専門

  • 学科専門の頻出分野と対策・一問一答
  • 気象観測(地上・高層・レーダー・衛星)(近日公開)
  • 数値予報のしくみ(近日公開)
  • ガイダンス・予報精度・アンサンブル(近日公開)
  • 短期・週間予報と天気予報の表現(近日公開)
  • 季節予報・長期予報(近日公開)
  • 短時間予報・ナウキャスト・局地現象(近日公開)
  • 警報・注意報・気象災害と防災情報(近日公開)

実技

ツール・実況

まとめ
  • 法規4問は暗記で満点。ここが合格の土台
  • 熱力学と力学で6問。式5本の「意味」を日本語で
  • 放射・現象・気候変動で残り1〜2問を拾う
  • ひっかけは「減率の違い」「地衡風の向き」「警報を出せるのは気象庁だけ」
  • クイズで75%取れたら過去問へ

※本記事にはプロモーション(アフィリエイト広告)が含まれます。紹介している商品・サービスは、記事の内容に関係するものを選んでいます。

出典:気象業務支援センター「試験案内」「過去の試験問題」、気象業務法、小倉義光「一般気象学」。出題配分は当サイトの整理で、回により前後します。クイズは当サイトのオリジナルです。

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