ここでは、ＦＡＡ自家用操縦士学科試験問題の中から、質問の多い問題を解説しています。
今回は、気象の問題です。
例題
367. I25 PVT
What is the approximate base of the cumulus clouds if the surface air temperature at 1,000 feet
MSL is 70 °F and the dewpoint is 48 °F?
A) 4,000 feet MSL.
B) 5,000 feet MSL.
C) 6,000 feet MSL.
標高1,000フィートで気温70 °F 露点温度48 °Fの場合、積雲の雲底高度を求めなさい。
予備知識
華氏と摂氏の関係（Fahrenheit to Celsius conversion ）：[°F]=9/5x[°C]+32
乾燥断熱減率（Dry Adiabatic Lapse rate ）：空気中に含まれる水蒸気が飽和していない状態（霧や雨など凝結水分がない状態）では、高度が1,000フィート上昇するごとに温度が5.4°F（3°C）低下する。
露点温度（DewPoint ）：水蒸気を含んだ空気を冷却した場合、凝結が始まるときの温度。
露点温度と高度の関係：1,000フィート上昇するごとに1°F露点温度が低下する。
問題の解き方
積雲の雲底高度（AGL)=1,000 x（気温-露点温度）/ (5.4-1)
上記の式に問題の数字を当てはめると、5,000ft AGLになるので、MSLに換算するために標高1,000ftをプラスします。
答えは、6,000ft MSL
Cumulus
解説
対流圏では、高度が上昇すると温度が低下します。その割合を気温逓減率といいますが、空気中に雲、霧など目に見ることが出来る水分がない（飽和していない）場合の減率を「乾燥断熱減率」といい、1,000フィート上昇するごとに5.4°F（3°C）低下します。
問題のように、地表で気温70 °F 露点温度48 °Fの場合、空気中の水蒸気が飽和していないため、霧などの凝結水分は地上で発生しません。もしも気温だけが低下して48 °Fまたはそれ以下になったとしたら、空気中の水蒸気が凝結して目に見える形で外に出てきます。
雲が出来始まる（雲の底）高度は、まさに温度が露点またはそれ以下になった場合です。
ということは、露点温度に達する高度を求めれば、雲底高度を求めることが出来ます。
今、気温と露点温度の差は、70-48=22°Fです。乾燥断熱減率が5.4°F/1,000ftなので、約4,000フィート上昇すれば露点温度の48°Fになると思いませんか？
1,000 x 22/5.4=約 4,074 フィート
それに現在地標高の1,000フィートを加えて約5,000フィートが雲底高度になると思いませんか？
でも、正解は6,000フィートなのです。
その理由をこれからお話しします。
今、地表で気温と露点温度の差は22°Fあります。この状況で気温だけが22°F低下すれば、地表に雲の底が出現します。しかし、実際には地表で温度を下げていき、露点に達するのではなく、「上空で」露点に達するということなのです。
上空は、地表に比べて気圧が低いのはご存知だと思います。
気圧が低いというのは、空気が薄いと考えることが出来ます。
空気が薄ければ、比率は同じでも、水蒸気の密度も小さくなるので、露点温度は地表に比べて低くなります。
1,000フィートにつき 1°F 露点温度が低下すると言われています。
そこで、前記の公式を見てください。
積雲の雲底高度（AGL)=1,000 x（気温-露点温度）/ (5.4-1)
CR： 5.4-1＝4.4
乾燥断熱減率と高度に対する露点の変化の差を換算した数値(Conversion Rate)＝4.4が高度上昇に対する温度低下の割合となります。
これで計算すると、
積雲の雲底高度（AGL)=1,000 x（70-48）/ (5.4-1)
22,000/4.4＝5,000ft AGL
これに標高1,000をプラスして 6,000ft MSL
ところで、問題には「積雲」の雲底高度となっていますが、どうして積雲にこだわっているか分かりますか？
あと一つ、今回は省略しましたが「湿潤断熱減率」というのもあります。
フェーン現象（Chinook Wind)を説明するときなどに必要ですから、これもぜひ調べておいてください。
おわり