大気の構造｜高校地学基礎 — みならいノート

根拠は高等学校学習指導要領（平成30年告示）「地学基礎」の内容 (1) ア (ｳ) ㋐「地球の熱収支」。
熱の出入りを追う前に、その熱がどこを通るのか——大気がどんな層でできているかを押さえる。

0. どういう論点か

大気の層は、気温が高さとともに上がるか下がるかで区切られています。
高さで機械的に切ったのではなく、折り返す点で切ってあるので、
「なぜそこで折り返すのか」を言えれば、順番を覚え直す必要がなくなります。

層	気温は上へ行くと	折り返す理由
対流圏	下がる	地表が暖められ、上ほど冷える
成層圏	上がる	オゾンが紫外線を吸収して暖める
中間圏	下がる	オゾンが減り、暖めるもとが無くなる
熱圏	上がる	酸素や窒素が強い紫外線・X 線を吸収する

引っかけの分かれ目は次の 3 つ。

成層圏で気温が上がるのはオゾンのせい（太陽に近いからではない）
気象現象が起きるのは対流圏だけ（水蒸気がほぼここにしか無い）
気圧は「上にある空気の重さ」（高さとともに急に減る）

1. 大気の組成と気圧

根拠: 学習指導要領地基-(1)-ア-(ウ)-㋐

乾燥した大気に多い気体を、多い順に 2 つ挙げると？

窒素（約 78 %）、酸素（約 21 %）

この 2 つで 99 % を占める。

大気中の水蒸気の量は、なぜ「組成」の表に入れにくい？

場所と時期で大きく変わるから

だから乾燥大気（水蒸気を除いた空気）の割合で示す。

気圧とは、そもそも何の大きさ？

その場所より上にある空気の重さ（が及ぼす圧力）

海面で約 1013 hPa。

高さが上がると気圧はどうなる？　どんな減り方をする？

下がる。上へ行くほど急激に減る（等間隔には減らない）

高さ約 5.5 km でおよそ半分になる。

大気の質量の大部分は、どのあたりに集まっている？

対流圏（高さ十数 km まで）

ここに全体の約 8 割がある。

2. 大気の層構造

根拠: 学習指導要領地基-(1)-ア-(ウ)-㋐

大気は、下から順にどんな 4 つの層に分けられる？

対流圏・成層圏・中間圏・熱圏

気温が高さとともに上がるか下がるかで区切る。

対流圏では、高さ 1 km あたり気温はどれくらい下がる？

およそ 6.5 ℃

これを気温減率という。

対流圏と成層圏の境目を何といい、高さはどのくらい？

圏界面（対流圏界面）。赤道付近で約 17 km、極付近で約 8 km

暖かい低緯度ほど高い。

成層圏で、高さとともに気温が上がるのはなぜ？

オゾンが紫外線を吸収して、その熱で大気を暖めるから

太陽に近づくからではない。

オゾンが多く存在する高さは？　その層を何という？

高さ 20〜30 km あたり。オゾン層という

紫外線を吸収し、地表の生物を守っている。

中間圏で、また気温が下がるのはなぜ？

オゾンが少なくなり、大気を暖めるはたらきが弱まるから

高さ約 80 km で最も低くなる。

熱圏で気温が非常に高くなるのはなぜ？

わずかな酸素や窒素が、強い紫外線や X 線を吸収するから

空気が薄いので、熱そのものは小さい。

オーロラが見られるのは、どの層？

熱圏

太陽から来た粒子が大気の分子に衝突して光る。

3. 対流圏で起きること

根拠: 学習指導要領地基-(1)-ア-(ウ)-㋐

天気の話が全部この層に収まるのは、水蒸気と対流がここにしか無いからです。
成層圏は名前のとおり上下に混ざりにくく、雲も基本的にできません。

気象現象（雲・雨・風）が対流圏で起きるのはなぜ？

水蒸気のほとんどがここにあり、上下の対流が起きやすいから

上ほど冷たい＝不安定な並び方になっている。

成層圏で上下の混合が起きにくいのはなぜ？

上ほど暖かく、軽い空気が上にあって安定しているから

だから「成層」の名がある。

空気のかたまりが上昇すると、温度はどうなる？　なぜ？

下がる。周りの気圧が低くなって膨張し、その分エネルギーを使うから（断熱膨張）

熱を外からもらわなくても冷える。

上昇した空気が冷えると、やがて何が起きる？

水蒸気が飽和して水滴になり、雲ができる

雲ができる高さは、その空気がどれだけ湿っていたかで決まる。