よく天気予報で、「明日は昼に暖かくなりますが、午前中は放射冷却により冷え込むでしょう。」などと言っていますが、どういう理屈で昼暖かくなると朝は冷えるんですか。これは冬だけなんですか?
素朴な質問です。

A 回答 (7件)

「放射冷却」とはまあ、そのまんま、熱が放出されて温度が下がることです.


大体は昼に蓄積された熱が夜間に放出されることを言うみたいですね.

曇っている日などは太陽の光もさえぎられますが、
地球から放出されている熱も雲にさえぎられて、
温室のような状態になります.
そのため、気温はあがりにくく、また下がりにくくなります.

逆に晴れている日だと太陽光がよく届くので
日中は気温が上がりやすくなります.
同様に地球から放出される熱もさえぎるものがないので
日光のあたらない夜間などは急激に温度が低下することになります.

ということで、わかっていただけました?

>これは冬だけなんですか?
別に理論上は季節は関係ないはずなんですが、
そういえばあまり冬以外には聞きませんね.
「冬は晴れることが多いから」
とか
「冬は特に寒さに気を使う必要があるから」
とか言う程度の理由ではありませんかね?
こちらのほうはあまり自信がありませんが.

以上、おじぞうさんでした.
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物体の放射するエネルギーは、全波長を合計すると絶対温度Tの4乗に比例することが知られています。

(シュテファン-ボルツマンの放射則)
もちろん大気は全ての波長で透明という訳じゃないので、晴天でも地表から出た放射の幾分かは宇宙に脱出できず、従って4乗則がそのまま効くわけではないでしょうが、温度差に比例という程度ではなさそうです。
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似たような質問があり、その際の回答も参考にして下さい。



昼間の天気にはあまり関係ありません。夜(太陽が沈んでから明け方まで)快晴の場合、地上の熱が宇宙に逃げて行きます。その際の温度差は280℃(宇宙空間を-273℃,地面の温度を7℃と仮定した場合)。
次に曇の日は雲に向かって熱が逃げて行きます。雲の温度は様々ですが-60℃程度でしょうか。 その場合の温度差は67℃ですね。
輻射熱は温度差に比例しますから快晴の夜間は曇りの日に比べ4倍強の熱が逃げて行きます。
以上は輻射熱によるエネルギー(この場合は温度)の移動の説明です。実際には空気の対流もあります。

快晴の日(夜)は大気も安定しているので一度冷えた大気(空気)がその場所に留まり更に温度を下げる働きをします。

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=42429
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放射冷却とは?


*************************************************
日没後,熱収支の要素のうち入射するエネルギーより射出するエネルギーが多くなって地表面が冷却する現象,あるいはこれに伴う地表付近の気温の下降現象を言います。地表面の顕著な放射冷却は,よく晴れた風の弱い夜間に見られ,接地大気が急速に冷却されて接地逆転層(Surface inversion layer)を形成し,しばしば放射霧(Radiation fog)が発生したりします。 さらに冷たい空気は重いので低い所に溜まるため、盆地などではこの効果が強くなります。 空に雲があると放射が雲に反射されるため放射冷却は起こりません。 また風が強いときにも放射冷却は起きますが、風で地表面付近に 溜まった冷たい空気が混合されるため冷却効果は弱まります。
*************************************************
というような事なんですが・・・・
ですから「 どういう理屈で昼暖かくなると朝は冷えるんですか。」という疑問は、朝冷えこんだ⇒昨夜は天気が良くて放射冷却が起こったから⇒天気が良い⇒雲が無い⇒だから今日の日中はお天道様が照って暖かくなった。
と、逆の順序で考えれば良いのです。
それから冬は冷却が研著に実感できるのですが、他の季節でも起きますよ。ただ暖かいからあまり実感し辛いだけです。

その昔、真冬の夜中に観測した事のあるskyhawkでした。
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簡単な理屈なんです。

(学問的に言うと難しいのかもしれませんが)
あまりにも晴天で、と言うより空気中の温度差の層が無くて、天気が良いのにも関わらず、太陽光線によって温まるはずの空気が空中に逃げてしまい、全然地上付近が温まらない、温度が上昇しない現象のことです。
「昼暖かくなると朝は冷える」のではなくてて天気がイイのにちっとも温度が上昇してくれない状態なんです。
普段は空気の層が地上付近の空気を包んでる(フライパンに蓋をして、蒸し焼きにしてるような状態)のですが、空気の温度(気圧、密度)がなく、熱がどんどん逃げる状態です。
気象学的、専門的な表現を希求されてたのならば、本当にごめんなさい。とんだお節介でした。
簡単に、なんとなく理屈が解ればイイんだ。という場合のみ、参考にしてください。
「冬だけ?」
冬だけ、ではなく秋口から発生します。夏はないですね。夏は湿度の高い重い層で包まれるからです。
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放射冷却とは放射熱(輻射熱)でエネルギーを放出する事により自分自身が冷える事です。

絶対零度(-273度C)よりも高い温度のものは温度によって決まる放射をします。つまり地面も放射熱を出しています。雲で反射しないため、天気が良いほど良く冷えます。季節に関係ないですが冬は冷え込みが特に目立つだけの事です。
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こちらに答がありますよ。


赤外線がミソなのですね。

参考URL:http://www.wnn.or.jp/wnn-s/tutor/rika/sizen_q19. …
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