と聞いたのですが、直接空気を暖めることはできないのでしょうか?それとも、速度的に地面が温まるほうが早くて、結果的に地面が空気を暖めているだけなのでしょうか?

A 回答 (4件)

参考になればと思いましたので、大雑把にお答えします。



地球に入射してくる太陽の放射エネルギーの約34パーセントは、雲の上面や地表での反射、あるいは大気による散乱のために、直ちに大気圏外にもどされます。雲は光を良く反射するので、雲による反射は、全反射量34パーセントのうちの25パーセントと大部分をしめるようです。大気による散乱、地表による反射は、それぞれ7%、2%程度のようです。

残りの66%のうち、約3%の紫外線が成層圏内のオゾン層によって、約14%が対流圏内の水蒸気やチリなどによって、約2%が雲によって吸収されます。したがって、合計約19%が大気圏を直接暖めるのに使われます。

結局、太陽の放射エネルギーの約49%が、直接に(19%)、あるいは雲を通過し(23%)、あるいは大気による散乱を通して(5%)、地表に達することに成ります。地表に達し、地表から反射される2%を除く、47%が地面ないし海面によって吸収されることになります。

ということで、他の皆さんのおっしゃる通り、大気は太陽放射に対して比較的透明であるといえると思います。

次に赤外線について考えてみたいと思います。大気中の水蒸気、雲、二酸化炭素などは、波長の短い可視光線や紫外線はそのまま通すが、波長の長い赤外線は良く吸収する性質を持っています。そのため、地表から赤外線として失われる熱エネルギーは、太陽放射の約120%でありますが、そのほとんどは大気圏で吸収されてしまい、6%が大気圏外に逃げていくに過ぎません。

大気も赤外放射を行っていますが、地表に向かう下向きの赤外放射は、地表に近い比較的高温の大気によるため、太陽放射の約106%にもなります。それに対し、大気圏外に逃げる赤外放射は、比較的低温の大気上層部の大気が関与するために、約60%とかなり小さいです。

このように大気は赤外放射に対しては不透明であると言えます。いわゆる温室効果って奴です。

あと、対流を含めた熱伝導によって、太陽放射の10%程度の熱が地表から大気に郵送されます。又、大気中の水分は、海面や地表から水が蒸発する時に多量の熱を回りから奪いますが、大気中で凝結する時に熱を放出しますので、結果的に地表から大気への熱の輸送を起こします。この量は、太陽放射の23%に達します。

分かりづらいかもしれませんが、何かヒントにでもなればうれしいです。
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そんなに難しく考える事はないと思いますよ。

空気はほぼ透明ですから。光は止まらないで透過してしまいますよね。エネルギー保存の法則,みたいなやつで,光はエネルギーの一種ですから,透過する限り光エネルギーは光エネルギーなんですよ。でも,地面は透けませんから,光エネルギーが熱エネルギーに変わるんだと思います。だから地面だけあっつくなります。空気は温度変化はしますからね。地面の熱エネルギーが空気に分散するわけです。頭の中で整理してしまったので,自信がないのですが,こんな回答はいかがでしょう?
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 こんにちは。

だいたいはご質問の前半部の通りです。地球の空気は、太陽の放射エネルギーの多くの部分を占める可視光線(人間の目に見える光線)をほとんど吸収しません。(吸収しないからこそ、私たちは太陽の姿を拝めるのです。吸収してしまえば地上に光は届かず暗黒の世界になってしまう。)吸収しないということは、エネルギーはほとんど素通り、すなわち可視光線は空気をほとんど暖めないということになります。これを、可視光線に対して「透明である」と言います。
 地面はさすがに「不透明」ですから、可視光線を吸収します。暖まった地面から伝導や対流や赤外線放射によって空気は下から暖められていきます。また、同じ透明に見える水は、可視光線に対して「不透明」で、だからこそ深海底は暗く、海水は上(海水面に近い)ほど温度が高いのです。
 とまあ、一般的にはこれで良いのですが、例えば、可視光線も絶対に100%吸収しないかというとそうではないでしょう。空気中には、雲の粒子やチリなどもありますし。また、太陽放射は可視光線だけでなく、紫外線や赤外線、電波なども放射しています。紫外線はオゾンによって吸収されます。だからオゾン層のある成層圏はその上下の空気の層より温かいのです。赤外線は、水蒸気、二酸化炭素、その他のガス(フロンやメタンなど)によって吸収されます。ですからこの効果により多少は温度が上がっているのでしょう。
 結果的に、少しは太陽光線によって直接空気は暖められているかも知れないが、地面から暖められる量の方がすごく大きい、といったところでしょうか。
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後者が正解です。


地面の方が温度の変化に敏感です。
(気体も温度は変わります。)
それにともない地表、上空の温度に差ができます。
この差による有名な例が蜃気楼や逃げ水、陽炎などです。
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参考URL:http://www.jio-kensa.co.jp/

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 木星規模の惑星は非常に多く発見されていますし、ありふれた惑星系に存在する惑星です。木星、土星、天王星、海王星と同規模の惑星は全て発見されており、珍しい惑星ではありません。浮遊惑星と呼ばれている巨大ガス惑星は、木星よりも大きなものが多いようですが、銀河系の恒星の数とほぼ同じぐらい存在すると考えられています。

 地球よりも大きな岩石質惑星は多数発見されていますが、木星と同じぐらいの大きさを持つ岩石質の地球型惑星は発見されていません。地球の数倍の大きさになると、海王星のように氷を多く含んだガス惑星になるようです。

 実は地球も軌道から考えて、海王星か、木星のような巨大ガス惑星であった可能性が大きく、そうならなかったのは謎のようです。本来ならば、木星が1つだけか、木星の内側に木星か、海王星ぐらいの大きさを持つガス惑星が複数個存在する惑星系が一般的で、地球のような岩石質惑星が含まれているのは、例外中の例外のようです。

 地球のように岩石質の惑星が5個ぐらい、太陽系とほぼ同じ軌道上に並んで存在する惑星は、いくつか発見されていますが、どの惑星系も岩石質惑星がある場合は、巨大ガス惑星が存在しないのだそうです。

 逆に巨大ガス惑星が多い惑星系では、地球型惑星は恒星に異常に近い軌道にしか存在しません。

 ハビタブルゾーン内に地球型惑星が存在し、しかも、そのすぐ近くに木星型惑星も存在するという特異な惑星系は、2000個以上も惑星が発見されているにも関わらず、太陽系だけしか見つかっていないようです。

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 他の惑星系を調べてみると、木星ぐらいの惑星の内側に惑星が出来る場合は、大きさに関わらず、巨大ガス惑星しか無いのが通例のようです。地球の2倍ぐらいしかないガス惑星も発見されています。

 太陽系は惑星が並ぶ順番が他の惑星系とは逆になっていると考えても良いぐらいで、他の惑星系では、土星、天王星、海王星、木星と並ぶのが自然なようです。太陽系では木星が軌道を変えて、内側に入り込んで来たように見えますし、そういう惑星移動が起こった惑星系も数多くあるようです。

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 地球と木星は軌道が変わらなかったという学説が現在は有力なのですが、これが否定されれば、太陽系は系外惑星と同じような順番に並んでいた惑星系の順番が入れ替わって出来た惑星系という話になるようです。

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%87%AA%E7%94%B1%E6%B5%AE%E9%81%8A%E6%83%91%E6%98%9F

 木星は太陽から受ける熱量よりも多くの熱量を外界に放出していますから、赤外線星と呼べない事もない惑星です。木星より大きな惑星は褐色矮星と呼ばれており、可視光で輝いてはいませんが、赤外線を放出する恒星です。

 木星規模の惑星は非常に多く発見されていますし、ありふれた惑星系に存在する惑星です。木星、土星、天王星、海王星と同規模の惑星は全て発見されており、珍しい惑星ではありません。浮遊惑星と呼ばれている巨大ガス惑星は、木星よりも大きなものが多いようですが、銀河系の恒星の数とほぼ...続きを読む

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参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7%E6%B0%97,http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A9%BA%E6%B0%97


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