【無料配信♪】Renta !全タテコミ作品第1話

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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Aベストアンサー

こんにちは。

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ぜひ、ぜひ、下の参考URLを読んでみて下さい。

では。

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#1,#4です。
#4の発言は失言でした。申し訳ありません。

>「なんでアクリルの上に立てばピリッとこないのですか?」
絶縁している先には電気が流れ込まないから、ではないですよね?
人体にも多少とも流れ込んでは来ますよね?わかりません。

「絶縁している先には電気が流れ込まないから」
に疑問を持てるというのは正しいです。
普通は知ったかぶりにこれで説明した気になっている場合がほとんどです。
しかし子供はこれでは説明されたと思わないでしょう。

「人体にも多少とも流れ込んでは来ますよね?」
そのとおりです。 完全に絶縁されていても静電容量がある以上,触ればある程度の電流が流れ込んできます。
ただその量がものすごく少なくて感じないというところがポイントです。

ピリッと感じる=体にある程度の電流が流れる

この電流の程度を決めているのが,
電源側では電圧と電源の性質(どのくらい電流を流せるか)
人体側では,アースに対しての抵抗と自身のアースに対する静電容量になります。

電源的にはバンデは電圧は十分高く,電流が小さい電源なのですが,
接地された状態の人体で触れば人体の抵抗では目いっぱい電流がながれてしまい,ピリッというレベルでないことになります。
絶縁された台にのることで,抵抗値があがり,流れこむ電流は今度は
人体とアースの間の静電容量を充電します。
つまり,触った人体には電流は流れ込み,その人の体が数万ボルトになりますが,電流値としては少ないのでピリッとも感じなくなります。
電線の小鳥が感電しないのと同じ原理ですね。

でもその人は体が数万ボルトになっていますから,外からその人に触れば
今度は二人の体に電流がながれて二人とも衝撃を受けるということになります。

また人を何人もで手をつなぎ抵抗を上げることで,ピリッというレベルまで電流を下げることができるかもしれません・・これは危険ですが。

バンデの実験の本質的な部分は箔検電器の実験で十分わかると
思うのですが,
やはり火花という電気が見える形での実験ができるというところが
子供たちにとっては衝撃的かつ理解を助けることになると思いますので,がんばってください。

なお
「科学する心」
とは,
物事を見たときにそれをただ見るのではなくて,
なにが起こっているのか良く観察し,
理想化,単純化を行い,その根底にある原理を考える
という姿勢ではないかと思います。







全然別の話になりますが、その「科学する心」とは何ですか?定義は?
無知で申し訳ありません。

#1,#4です。
#4の発言は失言でした。申し訳ありません。

>「なんでアクリルの上に立てばピリッとこないのですか?」
絶縁している先には電気が流れ込まないから、ではないですよね?
人体にも多少とも流れ込んでは来ますよね?わかりません。

「絶縁している先には電気が流れ込まないから」
に疑問を持てるというのは正しいです。
普通は知ったかぶりにこれで説明した気になっている場合がほとんどです。
しかし子供はこれでは説明されたと思わないでしょう。

「人体にも多少とも流れ込ん...続きを読む


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