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地球の放射収支・アルベド・温室効果
入る太陽放射と出る地球放射を、反射を含む収支で読む
長い期間の地球全体では、吸収する太陽放射と宇宙へ出す地球放射がほぼつり合い、平均温度が保たれます。 太陽放射の受熱、反射、地球放射の放熱を整理し、温室効果が地表温度を保つ仕組みを学びます。
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定義
地球の放射収支
- 教科書では
- 長い期間の地球全体では、吸収する太陽放射と宇宙へ出す地球放射がほぼつり合い、平均温度が保たれます。
- 言いかえると
- 入射した太陽放射の一部は雲や地表で反射され、残りが吸収されます。反射割合がアルベドです。地表と大気は赤外線として地球放射を出し、水蒸気、二酸化炭素、メタンなどがその一部を吸収・再放射して温室効果をもたらします。
要点
入射100を反射・吸収・放射へ分ける
収支図では矢印の向きと数値を確認します。宇宙へ戻る反射は受熱に含めず、吸収された分と宇宙へ出る地球放射を長期平均で比べます。 資料では凡例・軸・観測条件を先に確認し、見えた事実とそこからの推論を別の文にして、結論の根拠がどの値や位置関係にあるかを示します。
- 1
太陽放射の一部は反射
- 2
アルベドは反射割合
- 3
吸収分と地球放射がつり合う
- 4
温室効果は赤外線に関わる
公式
地球全体の長期平均の収支
反射された太陽放射を除き、吸収した量と宇宙へ放出する量を比べます。
地球全体の長期平均の収支
太陽放射の吸収量 ≈ 地球放射の放熱量
平均温度が大きく変わらない期間には、入る量と出る量がほぼつり合う。
解くコツ
短期間・地域別の値ではなく、地球全体の長期平均という条件を付けます。
手順
資料を判断する手順
- 1
入射する太陽放射を基準100とする
- 2
雲・地表で反射される割合を分ける
- 3
残りの吸収量を求める
- 4
長期平均の地球放射と吸収量を比較する
比較
| 対象 | 特徴・条件 | 判断の意味 |
|---|---|---|
| アルベド | 短波の反射割合 | 高いほど吸収が減る |
| 地球放射 | 地球からの赤外線 | 宇宙へエネルギーを出す |
| 温室効果 | 赤外線の吸収・再放射 | 地表付近を暖める |
対象アルベド
- 特徴・条件
- 短波の反射割合
- 判断の意味
- 高いほど吸収が減る
対象地球放射
- 特徴・条件
- 地球からの赤外線
- 判断の意味
- 宇宙へエネルギーを出す
対象温室効果
- 特徴・条件
- 赤外線の吸収・再放射
- 判断の意味
- 地表付近を暖める
アルベドは主に入ってくる太陽放射の反射、温室効果は主に出ていく赤外線との相互作用です。
例
- 場面
- 太陽放射を100とすると30が反射され、地球全体が70を吸収する収支図だった。
- 順に考えると
- 長期平均で温度がほぼ一定なら、宇宙へ出る地球放射も約70と考えます。反射30を放熱70へもう一度足して130にするのは二重計上です。反射は最初から地球に吸収されなかった分として分けます。
- ここが結論
- 入射100−反射30=吸収70とし、放熱約70とのつり合いを説明できます。
注意
温室効果を全て有害な現象にしない
確認
確認テスト
Q1
入射100のうち30が反射されたとき、地球が吸収する量は幾つですか。
まとめ
まとめ
- 1
入射の一部は反射される
- 2
アルベドは反射割合
- 3
吸収と地球放射は長期平均でほぼつり合う
- 4
温室効果は赤外線の吸収・再放射に関わる
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