地球の熱収支
カワウソ先生地球全体でならすと、受け取る熱と出す熱はつり合っている。このつり合いがどう保たれているかを見ていこう。
30秒でつかむ
- 地球全体では、太陽放射として受け取る熱量と地球放射として出す熱量がつり合い、平均気温がほぼ一定に保たれている。
- 太陽放射のうち反射される割合をアルベドといい、残りが地表や大気に吸収されて熱になる。
- 水蒸気や二酸化炭素(新しいタブで開きます)、メタンなどの温室効果ガスが地球放射を吸収し、地表を暖める温室効果をもたらす。
詳しく
太陽放射と地球放射のつり合い
地球は太陽から届く太陽放射で温められる一方、地球自身も赤外線を宇宙へ出し続けている。この地球から出る放射を地球放射という。
地球全体でならすと、太陽放射として受け取る熱量と地球放射として出す熱量はつり合っている。このつり合いのおかげで、地球全体の平均気温はほぼ一定に保たれている。
太陽放射の一部は地表や大気に届く前に反射され、残りが吸収されて地表や大気を暖める。
反射の割合アルベド
太陽放射のうち反射される割合をアルベドという。雲(新しいタブで開きます)や雪、氷のようにアルベドが高いものほど、太陽放射をより多く跳ね返す。
ある場所に届く太陽放射の量とアルベドがわかれば、反射される量と吸収される量をそれぞれ計算で求められる。
吸収された分が地表や大気を暖める熱になり、この熱はのちに地球放射として宇宙へ出ていく。
温室効果と温室効果ガス
地球放射の多くは、大気中の温室効果ガスにいったん吸収され、その一部が再び地表に向けて出される。この地表が温められるしくみを温室効果という。
温室効果をもたらす気体には、水蒸気や二酸化炭素、メタンなどがある。
温室効果があるおかげで、地球の地表付近は温室効果がない場合より暖かく保たれている。
確認問題
確認問題(解答用紙)
スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。
https://manazoo.com/science/earths-heat-budget/?from=print#quiz
地球全体でならしたとき、太陽放射として受け取る熱量と地球放射として出す熱量の関係はどうなっているか。
- ◯ 受け取る熱量の方がつねに多い
- ◯ 出す熱量の方がつねに多い
- ◯ ほぼつり合っている
- ◯ 季節によって一方的に増え続ける
正解:ほぼつり合っている
地球全体では、太陽放射として受け取る熱量と地球放射として出す熱量がほぼつり合っていて、平均気温がほぼ一定に保たれている。ある地点に届く太陽放射の量を240とし、アルベドを0.3とする。地表や大気に吸収される量はいくらか。
答え:____________
正解:168
アルベドは太陽放射のうち反射される割合なので、反射される量は240×0.3=72。残りの240-72=168が吸収される。温室効果をもたらす気体として正しい組み合わせはどれか。
- ◯ 水蒸気・二酸化炭素・メタン
- ◯ 窒素・酸素・アルゴン
- ◯ 水素・ヘリウム・ネオン
- ◯ 塩素・フッ素・臭素
正解:水蒸気・二酸化炭素・メタン
温室効果をもたらす気体には、水蒸気や二酸化炭素(新しいタブで開きます)、メタンなどがある。温室効果が地表を暖めるしくみとして正しいものはどれか。
- ◯ 温室効果ガスが地球放射を吸収し、その一部を再び地表に向けて出す
- ◯ 温室効果ガスがオゾン層をつくり紫外線を吸収する
- ◯ 温室効果ガスが地表の熱をすべて吸収して宇宙へ出す
- ◯ 温室効果ガスが太陽放射をすべて反射する
正解:温室効果ガスが地球放射を吸収し、その一部を再び地表に向けて出す
温室効果ガスは地球放射をいったん吸収し、その一部を再び地表に向けて出すことで、地表付近を暖める。
単元のポイント
- 太陽放射 太陽から地球に届く放射。波長の短い光を多く含む
- 地球放射 地球が宇宙へ出す赤外線の放射。地表や大気から出ている
- アルベド 太陽放射のうち反射される割合
- 温室効果 温室効果ガスが地球放射を吸収し、地表を暖めるしくみ