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地球全体が1秒間に受ける太陽放射エネルギーの総量を太陽
定数を用いて求める時、太陽定数×地球の断面積ですが、

太陽定数が、太陽光線に垂直な1m²の面が1秒間に受ける太陽放射エネルギーだから断面積なんだろう…とは思いますが、完全に理解しきれません。
単に、太陽光線に垂直な地球の面は断面積だという事ではなく、
極地方では、赤道地域に比べ受ける太陽放射エネルギーが異なることを考慮(緯度60°の地域では、太陽放射エネルギーが赤道地域の0.5倍)すると、結局受けるエネルギーは表面積ではなく、断面積に等しくなるということですか?

おかしな質問ですがお答え頂ければ幸いです。

質問者からの補足コメント

  • はい…緯度によって受ける太陽放射エネルギーが違うのは理解しました。
    太陽定数×断面積の断面積は、
    緯度別に太陽定数×sinθをしたもの=地球の断面積になるということでしょうか

      補足日時:2019/02/23 15:53

A 回答 (2件)

No.1です。

「補足」に書かれたことについて。

「緯度」θ は、#1 に書いた「その地表面での鉛直線と太陽光となす角」に等しいので(赤道で 0 度、極点で 90度になる)、
 緯度別に『地表の面積 × cosθ』をしたもの=地球の断面積
です。

「太陽定数」を使いたいなら
 緯度別に『太陽定数 × 地表の面積 × cosθ』をしたもの = その緯度の地表面が1秒間に受ける太陽放射エネルギー
です。
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「太陽定数とは、地球大気表面の単位面積に垂直に入射する太陽の仕事率(単位時間当たりのエネルギー量)のこと」ですから、「受ける太陽放射エネルギー」を計算するときに使う「断面積」は、「地表の面積」そのものではなく、「その面積の、太陽光と垂直になる断面積」です。


極地で地表面が太陽光と平行になっていれば、「太陽光と垂直になる断面積」はゼロです。その地表面の面積を S とし、その地表面での「鉛直線」と太陽光となす角を θ とすれば、「太陽光と垂直になる断面積」は
 S × cosθ
になります。

下記のサイトの「6.緯度による太陽放射エネルギーの違い」を見てください。
http://web.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~yamaharu/LEP1.htm
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