第1問 プレートテクトニクス/地震/地球の形・重力/地球の内部構造
基本的な知識を持っていれば容易に解ける問題が多かったと思われる。問1、問2はプレートの動きに関する問題だったが、普段から図形的なイメージをもってプレートを捉えられているか鍵だっただろう。

第2問 火成岩/地質図/古生物/地球史/鉱物
おおむね基本的な知識を問う問題で構成されている。A問1は文章の情報を素早く的確に抜き出せれば、知識としては基本的である。B問4は一見面倒に見えるが、2地点とも同じ経度に地層境界が出ており、地層境界の高度がわかってしまうことに気づけば早く解ける。C問6の知識は少々細かいため、思い出せないと厳しかったであろう。

第3問 海洋・気象
おおよそ海洋気象分野の標準的な問題であるが、問3と問5を見て戸惑うかもしれない。問3は放射年代の半減期の問題に慣れていればそれと同様に解くことができる。問5は地衡流の速さが何に比例するかを考えよう。

第4問 太陽系/恒星/銀河/宇宙の構造
全体的にはやや細かい知識は問われるものの、標準的な問題である。Aの問1・2・3はやや細かいが標準的な知識の問題である。問4は計算問題だが、非常にオーソドックスなのであまり苦労はしないだろう。Bの問1・4はかなり細かい知識であるが、その他は教科書を読み込んでいれば解けたであろう問題である。

第5問 地球の内部構造/プレートテクトニクス/太陽系
第5問は図や表を細かい部分まで見てイメージをつかんでおかないと解けない問題がほとんどである。Aの問1はアイソスタシーの定義通りに解けばよいが、問2・3・4は表の値等を見てイメージをつかんでおく必要がある問題であった。

第6問 大気の構造/大気の運動/海洋の運動
最後の方で時間が減ってきて焦るかもしれないが、落ち着いて取り組めばそう困ることはないだろう。Aは気温減率や乾燥断熱減率が1kmあたりで表されていることに気を付けて計算しなくてはならない。Bはほぼ知識を問うている問題。水深が深いときと浅いときで波がどのような挙動を示すかを理解しておこう。

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海洋プレートが海嶺で作り出されて海溝へと動いていくとともに、海洋プレート上の点は大陸プレートに対して近づいていく。よって地点Aと地点Bの距離は時間とともに短くなっていき、そのグラフはzである。一方、海洋プレート上の点どうしは、共に海溝へと動いていき、2点間の距離は変わらない。よって地点Bと地点Cの距離を表すグラフはyである。 以上より、正解は⑥。  問2  2  正解は② 解説 地点Dは海嶺軸上にあり、左右に引っ張る力が働くので正断層ができる。地点Eではプレートがすれ違っており、横ずれ断層ができる。また、一方のブロックに立って断層を挟んでもう一方のブロックを見た場合に、もう一方のブロックが左にずれる断層なので、これは左横ずれ断層である。 上より、正解は②。

重力は万有引力と遠心力の合力である。遠心力の大きさは回転半径に比例するので、低緯度地域ほど強く働く。また遠心力は万有引力を打ち消す方向に作用する。よって赤道で重力が最小になり、北極と南極で最大になるグラフが正解である。 以上より、正解は③。  問4  4  正解は④ 解説 ①誤 内核でもP波速度のほうがS波速度よりも速い。 ②誤 P波では外核よりマントルのほうが地震波速度は速く、S波は外核を伝わらない。 ③誤 内核が固体であることは、影の部分(シャドーゾーン)内に弱いP波が観測されることの原因である。 ④正 S波はねじれを伝える横波であり、液体である外核の中は伝わらない。このため影の部分(シャドーゾーン)ができる。 以上より、正解は④。  C 問5  5  正解は④ 解説 ウランは核燃料として使われることからもわかるように、放射性同位体を持つ重要な元素であり、地球内部の熱源になっている。 以上より、正解は④。  問6  6  正解は② 解説 ある時期の放射性同位体Aによる発熱量は、その時期に存在する放射性同位体Aの量に比例する。よって発熱量が半分になるのに要する時間を図から読み取れば、それが放射性同位体Aの半減期である。それはおよそ13億年と読み取れる。 以上より、正解は②。

下線部(d)にあるように、火成岩では二酸化ケイ素に富む岩石ほど単位体積当たりの発熱量が多い。よって、二酸化ケイ素含有量の少ない岩石から順に並べた選択肢が正解だとわかる。実際に花崗岩は玄武岩よりも放射性元素の含有量が多いので、大陸地域での地殻熱流量の熱源は、その多くが放射性同位体の崩壊熱である。 以上より、正解は③。グラフをみて判断できると時間は短縮できるが、容易ではない。Aの問題文から「気体アが増加するとオゾン層が発達する」および「陸上に大森林が発達すると気体アが増加する」という情報が読み取れるので、ここから考えることができる。 オゾン層は大気中の酸素に紫外線が衝突することで発生するため、潤沢な酸素の存在がオゾン層の発達を助けると考えられるだろう。また森林は光合成をする樹木の集合であるから、当然森林が発達することで二酸化炭素の減少及び酸素の増加が起こると考えられる。 以上のことより気体アは①の酸素と判断できる。  問2  2  正解は② 解説 ①誤 図はデボン紀の四肢動物イクチオステガである。魚類から進化したもので発達した四肢を持ち、また先祖の肉鰭類から受け継いだ肺により陸上で呼吸ができたため、陸上を歩くことができたが、現れたのはシルル紀ではなくデボン紀である。 ②正 図は最古の陸上植物とされるクックソニアである。植物の陸上進出はシルル紀を特徴づけるイベントの一つである。

③誤 図は石炭紀以降の大型のシダ植物であると思われる。上陸当時の植物はまだ小型のものが多く、上記のクックソニアは高さ数センチであった。 ④誤 図は古生代に繫栄した三葉虫である。三葉虫はカンブリア紀に現れペルム紀まで長く繫栄したが生活域は海中であり、陸上に進出することはなかった。 以上より、答えは②。  問3  3  正解は④ 解説 地質時代Xは陸上に大森林が発達した時代であることから、石炭紀と判断できる。 ①誤 石炭紀に繁栄していたのは主にシダ植物であり、被子植物は中生代まで現れない。石炭紀のシダ植物は巨大なものが多くあり、ロボクは30メートル、リンボクは40メートルに達したとされる。 ②誤 石炭紀には大型の昆虫が繫栄し、翼開長70センチメートルのトンボ、メガネウラなどが発見されている。酸素の増加により効率の良くない呼吸システムを持つ昆虫でも多くの酸素を取り込むことができ、大型化に成功したとされる。 ③誤 年代測定には放射性の原子が使われ、安定同位体は用いられない。また炭素の放射性同位体を用いた年代測定は、短い半減期のためおよそ〖10〗^5年前までしか用いることができない。石炭紀などの年代は示準化石を用いた地層の対比によって判断される。 ④正 枯死した大森林の樹木は倒れ、地中に埋没した。条件がそろうとこの樹木は石炭となり、採掘して使えるようになる。有名なものにはウクライナのドネツ炭田などがある。 以上より、解答は④。  B 問4  4  正解は② 解説 この地域では、地層の走行はNS、傾斜は45°Wである。地点Aと地点Cは南北に並んでいるため、Cの経度では高度180mに砂岩泥岩境界が存在する。Cの高度は200mであり、Aでは砂岩層が泥岩層の上に重なっていることからCでも同様になっていると考えられるため、Cでは砂岩が観察できると考えられる。地点Bと地点Dも南北に並んでいるから、同様に考えると、Bより高度の低いDでは、Bで泥岩層の下に観察されていた礫岩が観察できると考えられる。 以上より、解答は地点Cが砂岩層、地点Dが礫岩層の②である。

地殻は大きく大陸地殻と海洋地殻に分けられる。海洋地殻は玄武岩で構成され、溶融すると玄武岩質マグマになるが、このマグマは、マントルの部分溶融で生成したマグマと組成が似通っており大きな変化は与えない。一方で大陸地殻は主として花崗岩で構成されており、これが溶融すると流紋岩質マグマができる。このマグマはマントルからできたマグマと混合するとマントル由来のマグマにケイ酸分を供給し、玄武岩質マグマよりケイ酸分の多い安山岩質マグマに変化させる。 以上より、正解は④。  問6  6  正解は② 解説 結晶分化作用において、有色鉱物は温度の低下に従ってかんらん石→輝石→角閃石→黒雲母の順で晶出する。これらは皆ケイ酸塩鉱物で、SiO4¬四面体のつながりはそれぞれ独立、鎖状、鎖状、層状である。 以上より、正解は②。ア 高圧帯 緯度30°付近には亜熱帯高圧帯が形成される。これは赤道付近で上昇した空気塊が高緯度へと向かい、転向力によって曲げられて緯度30°付近で収束し、下降気流が形成されるからである。よってアは高圧帯が正解である。 イ 面積 圧力は単位面積あたりにかかる力のことである。

6~8月の夏の間は太平洋高気圧が卓越し、12~2月の冬の間はシベリア高気圧が卓越する。よって、③が正解である。  問3  3  正解は① 解説 50km≒16km×3より、高度約50kmでは地上より気圧が〖(1/10)〗^3=1/1000 倍である。 1気圧は1013hPaであるので、高度約50kmでの気圧は1013×1/1000≒1 hPa である。  B 問4  4  正解は① 解説 ウ 高く 海水はその上を吹く風に引きずられ、そこに転向力がかかると北半球では進行方向右向きに海水は運ばれる。このことを吹送流という。赤道付近では東風の貿易風による吹送流で海水は南向きに運ばれ、中緯度付近では西風の偏西風による吹送流で海水は南向きに運ばれる。よって、北太平洋では南北から中央部に向かって海水が運ばれるので、北太平洋中央部の海面は高い。 エ 時計回り 海面が高い中央部のほうが周辺部より水圧が高いため、水圧が高いほうから低いほうへ、つまり中央部から周辺部へと圧力傾度力が働く。すると、圧力傾度力と転向力が釣り合うように流れが生じる。このことを地衡流という。転向力は進行方向の右向きに働くため、地衡流は海面が低いほうに対して右側に流れる。このため、北半球では中央部から見て周辺部に対して右方向、つまり時計回りの環流が生じる。

圧力傾度力の大きさは1/ρ  ∆P/∆lで表され(ρは海水の密度 ∆Pは二地点間の水圧差 ∆lは二地点間の距離)、転向力の大きさは2vωsinφで表される(vは地衡流の速さ ωは地球の自転角速度 φは緯度)。圧力傾度力と転向力は釣り合っているので、1/ρ  ∆P/∆l=2vωsinφが成り立ち、vは ∆P/∆l に比例する。ここで二地点間の水位差によって二地点間の水圧差は生じ、水圧差は水位差に比例するので、vは二地点間の水位差に比例し、二地点間の距離に反比例する。線分Yのなかに水面の等値線は6間隔分含まれ、線分Xのなかに水面の等値線は3間隔分含まれ、線分Yは線分Xの二倍の長さ(距離)であるので、6/3×2/1=4 より、正解は4倍の⑤である。ア:11 黒点数は約11年周期で変動しており、黒点数の変動が太陽活動の活発さと一致している。黒点数が多いときは太陽活動が活発である。 イ:磁気嵐 黒点付近ではフレアと呼ばれる爆発が起き、強いX線や紫外線が放出される。その際、強い太陽風も発生し、地磁気が乱れて磁気嵐が起き、短波通信の障害などが引き起こされる。他にもフレアに伴うX線や紫外線も電離層に影響し短波通信に障害が起きる。(デリンジャー現象) 以上より、正解は④。

①誤 黒点の移動を観測することで、太陽が惑星の公転の向きと同じ向きに自転していることがわかる。自転周期は約25日だが、緯度によって自転速度は変わることが知られている。(差動回転) ②正 光球内の磁力線の束が光球面に浮き上がった場所が黒点で、周囲よりは磁場が強い。よって、誤り。 ③誤 黒点は中央の暗い部分(暗部)とその外側の薄暗い部分(半暗部)からなり、半暗部には線状の構造がみられる。 ④誤 問1と同様で、黒点数と太陽活動の激しさと対応している。 よって、正解は②。  問3  3  正解は② 解説 ①誤 オーロラは地球以外の惑星でも観測されており、木星では木星磁気圏が活発化することでオーロラが突発的に増光する現象が確認されている。 ②正 太陽風の荷電微粒子が加速されて大気中の分子・原子に衝突すると、分子・原子は高エネルギーの不安定な状態になる。これが安定な状態に戻るときにエネルギーを光として放出し、オーロラが生じる。 ③誤 オーロラが発生するのは熱圏で地表からの高度が100km以上の場所である。一方、オゾン層は成層圏に存在し、その高度は10~50kmである。 ④誤 太陽風の荷電粒子は地磁気にとらえられるため、太陽風が直接地表に到達することはない。 以上より、正解は②。  問4  4  正解は① 解説 太陽定数から太陽の放出する総エネルギーを計算する場合と本質的には同じである。 フレアから放出されたX線は球状に等方的に広がるので、単位時間あたりにフレアから放出されたエネルギーは、太陽を中心とした半径Rの球の表面積(4πR^2)とその球面上での単位面積あたりに受け取るエネルギー(F)の積に等しい。 t間にフレアが放出するエネルギーは、F×4πR^2×tである。 以上より、正解は①。

ウ:ハロー 銀河系は円盤部(ディスク)、中心のバルジ、これらを取り囲むハローからなる。円盤部は散開星団などの新しい星が多く、バルジは古い星が多い。また、ハローには古い星からなる球状星団が点在している。 エ:ハッブル ハッブルといえば宇宙の膨張の観測や、銀河の後退と距離の関係(ハッブルの法則)などで有名だが、加えて銀河の分類(ハッブル分類)といった業績も残した。一方、ハーシェルは宇宙空間内の天体の分布を初めて調べたイギリスの天文学者である。 以上より、正解は④。  問6  6  正解は① 解説 a:正しい。 銀河系の回転速度が中心部以外ではほぼ一定であることから、外側にかなりの質量が存在していると分かる。光や電磁波での観測から推定できる質量よりずっと大きく、観測できていない質量(ダークマター)の存在が推定されている。 b:正しい。 観測結果から銀河中心には大質量のブラックホールの存在が推定されている。 以上より、正解は①。  問7  7  正解は③ 解説 ①誤 星間ガスは銀河の円盤面上に存在しており、ハロー部分に点在する球状星団にはあまり含まれない。 ②誤 球状星団は数百光年の半径に数万~数百万個の恒星が密集している。一方、散開星団は5~30光年の半径に数十~数百個の恒星が集まっていることも覚えておこう。 ③正 球状星団は重元素が少なく古い種族Ⅱの星からなる。種族Ⅰの星は重元素が多くて新しく、散開星団を形成していることも併せて覚えよう。 ④誤 O型やB型のような質量が大きく明るい恒星は主系列星を離れるのが早いので、古い恒星が多い球

状星団にはそのような主系列星は存在しえない。実際、球状星団には赤色巨星が多数存在する。 以上より、正解は③。  問8  8  正解は① 解説 ①正 電波銀河とは通常の銀河より強い電波を発している銀河のことで、中心核の活動が激しく、中心部から高速のガスのジェットを噴出しているものも存在する。 ②誤 ハッブルの法則より、遠方にある銀河ほど銀河の後退速度は高速になる。よって、近づくは誤り。 ③誤 銀河までの距離は脈動変光星の一種のセファイド型変光星を用い、見かけの等級と絶対等級の関係を用いて距離が決定できる。年周視差を用いる距離の決定は数千光年の距離までは有効であるが、数百万光年以上離れた銀河には有効ではないので誤り。 ④誤 セイファート銀河は異常に明るい核を持つ活動銀河(中心部から強い電磁波を放射する銀河)であるので誤り。 以上より、正解は①。A地点の底部を基準の高さとしてアイソスタシーを考えると、海嶺軸におけるアセノスフェアの厚さは 3+d-1.6=d+1.4[km] で表せるので計算式は 1.6×〖10〗^5×1.0+(d+1.4)×〖10〗^5×3.3=3×〖10〗^5×1.0+d×〖10〗^5×3.4 これを整理すると、d=32.2≅32[km]。 以上より、正解は③。

地殻熱流量は一般的に火山活動の活発な海嶺では高く、冷たいプレートの沈み込みが起こっている海溝では低くなる。これよりQ_1>Q_2が言える。また太陽定数は約1.37[kW/m^2]であり、地殻熱流量は100m[mW/m^2]ほどなので、Sははるかに大きい。これらの値は正確に覚える必要はないが、オーダーは覚えておくとよい。 以上より、正解は③。  問3   3  正解は② 解説 海洋地殻は海嶺で作られ海溝で沈み込むため、長時間は地上にとどまることができない。現在知られているもっとも古い海洋地殻は日本や北米付近にみられるジュラ紀の海洋地殻である。 これより、正解は②。  B 問4   4  正解は① 解説 磁力線は磁石のN極から発してS極で終わる向きである。よって南極から出て北極で終わる向きが正しい。また地球の磁気圏は太陽風によって圧縮されるので、太陽側では小さくまとまっている一方、太陽と反対側では遠方まで広がっている。 以上より、正解は①。

成層圏ではオゾンが日射を吸収する効果のために、対流圏とは逆に高度に伴って気温が上昇する。このため対流が起こりにくく、大気が層状の構造をとりやすい。高度10km以下、すなわち対流圏においては、100mあたり0.65Kの割合で気温が低下する。よって1kmあたり6.5Kの割合で気温が低下する。 以上より、正解は②。  問2   2  正解は③ 解説 乾燥断熱減率は1kmあたり10Kである。またグラフから、高度0~10㎞では気温減率はおよそ16K/km、高度10~20kmではおよそ2K/kmであると読み取れる。この問題では空気塊は乾燥断熱減率に従って温度変化するものとするので、乾燥断熱減率が気温減率よりも小さいときは不安定、大きいときは安定である。 以上より、正解は③。  B 問3  3  正解は② 解説 イ 長い ウ うねり 洋上の風により直接引き起こされる不規則で波長の短い波のことを風浪という。風浪が減衰しでできる規則的で波長が長い波のことをうねりという。うねりの代表例は夏の土用波であり、数千km離れたところまで伝わることがある。以上より、イは長い、ウはうねりである。よって正解は②である。

波長のほうが水深より大きい波は長波といい、波の速さは√ghで表される(gは重力加速度 hは水深)。よって、水深が浅くなるほど長波の速さは遅くなる。水深が浅くなるほど長波の速さは遅くなるので、水深の浅い海域では後ろから来る波に追いつかれ、波の高さは増大する。このことをくだけ波という。以上より、エは遅く、オは増大であり、正解は③である。