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地球(ちきゅう)の熱収支(ねつしゅうし)

カワウソ先生地球(ちきゅう)全体(ぜんたい)でならすと、受(う)け取(と)る熱(ねつ)と出(だ)す熱(ねつ)はつり合(あ)っている。このつり合(あ)いがどう保(たも)たれているかを見(み)ていこう。

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  1. 地球(ちきゅう)全体(ぜんたい)では、太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)として受(う)け取(と)る熱量(ねつりょう)と地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)として出(だ)す熱量(ねつりょう)がつり合(あ)い、平均(へいきん)気温(きおん)がほぼ一定(いってい)に保(たも)たれている。
  2. 太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)のうち反射(はんしゃ)される割合(わりあい)をアルベドといい、残(のこ)りが地表(ちひょう)や大気(たいき)に吸収(きゅうしゅう)されて熱(ねつ)になる。
  3. 水蒸気(すいじょうき)や二酸化炭素(にさんかたんそ)(新しいタブで開きます)、メタンなどの温室効果(おんしつこうか)ガスが地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)を吸収(きゅうしゅう)し、地表(ちひょう)を暖(あたた)める温室効果(おんしつこうか)をもたらす。

詳しく

太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)と地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)のつり合(あ)い

地球(ちきゅう)は太陽(たいよう)から届(とど)く太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)で温(あたた)められる一方(いっぽう)、地球(ちきゅう)自身(じしん)も赤外線(せきがいせん)を宇宙(うちゅう)へ出(だ)し続(つづ)けている。この地球(ちきゅう)から出(で)る放射(ほうしゃ)を地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)という。

地球(ちきゅう)全体(ぜんたい)でならすと、太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)として受(う)け取(と)る熱量(ねつりょう)と地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)として出(だ)す熱量(ねつりょう)はつり合(あ)っている。このつり合(あ)いのおかげで、地球(ちきゅう)全体(ぜんたい)の平均(へいきん)気温(きおん)はほぼ一定(いってい)に保(たも)たれている。

太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)の一部(いちぶ)は地表(ちひょう)や大気(たいき)に届(とど)く前(まえ)に反射(はんしゃ)され、残(のこ)りが吸収(きゅうしゅう)されて地表(ちひょう)や大気(たいき)を暖(あたた)める。

太陽放射と地球放射のつり合いAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

反射(はんしゃ)の割合(わりあい)アルベド

太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)のうち反射(はんしゃ)される割合(わりあい)をアルベドという。雲(くも)(新しいタブで開きます)や雪(ゆき)、氷(こおり)のようにアルベドが高(たか)いものほど、太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)をより多(おお)く跳(は)ね返(かえ)す。

ある場所(ばしょ)に届(とど)く太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)の量(りょう)とアルベドがわかれば、反射(はんしゃ)される量(りょう)と吸収(きゅうしゅう)される量(りょう)をそれぞれ計算(けいさん)で求(もと)められる。

吸収(きゅうしゅう)された分(ぶん)が地表(ちひょう)や大気(たいき)を暖(あたた)める熱(ねつ)になり、この熱(ねつ)はのちに地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)として宇宙(うちゅう)へ出(で)ていく。

温室効果(おんしつこうか)と温室効果(おんしつこうか)ガス

地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)の多(おお)くは、大気中(たいきちゅう)の温室効果(おんしつこうか)ガスにいったん吸収(きゅうしゅう)され、その一部(いちぶ)が再(ふたた)び地表(ちひょう)に向(む)けて出(だ)される。この地表(ちひょう)が温(あたた)められるしくみを温室効果(おんしつこうか)という。

温室効果(おんしつこうか)をもたらす気体(きたい)には、水蒸気(すいじょうき)や二酸化炭素(にさんかたんそ)、メタンなどがある。

温室効果(おんしつこうか)があるおかげで、地球(ちきゅう)の地表(ちひょう)付近(ふきん)は温室効果(おんしつこうか)がない場合(ばあい)より暖(あたた)かく保(たも)たれている。

温室効果のしくみAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

確認問題

問題 1 / 4地球(ちきゅう)全体(ぜんたい)でならしたとき、太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)として受(う)け取(と)る熱量(ねつりょう)と地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)として出(だ)す熱量(ねつりょう)の関係(かんけい)はどうなっているか。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

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https://manazoo.com/science/earths-heat-budget/?from=print#quiz

  1. 地球(ちきゅう)全体(ぜんたい)でならしたとき、太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)として受(う)け取(と)る熱量(ねつりょう)と地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)として出(だ)す熱量(ねつりょう)の関係(かんけい)はどうなっているか。

    • ◯ 受(う)け取(と)る熱量(ねつりょう)の方(ほう)がつねに多(おお)い
    • ◯ 出(だ)す熱量(ねつりょう)の方(ほう)がつねに多(おお)い
    • ◯ ほぼつり合(あ)っている
    • ◯ 季節(きせつ)によって一方(いっぽう)的(てき)に増(ふ)え続(つづ)ける

    正解:ほぼつり合っている
    地球(ちきゅう)全体(ぜんたい)では、太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)として受(う)け取(と)る熱量(ねつりょう)と地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)として出(だ)す熱量(ねつりょう)がほぼつり合(あ)っていて、平均(へいきん)気温(きおん)がほぼ一定(いってい)に保(たも)たれている。

  2. ある地点(ちてん)に届(とど)く太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)の量(りょう)を240とし、アルベドを0.3とする。地表(ちひょう)や大気(たいき)に吸収(きゅうしゅう)される量(りょう)はいくらか。

    答え:____________

    正解:168
    アルベドは太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)のうち反射(はんしゃ)される割合(わりあい)なので、反射(はんしゃ)される量(りょう)は240×0.3=72。残(のこ)りの240-72=168が吸収(きゅうしゅう)される。

  3. 温室効果(おんしつこうか)をもたらす気体(きたい)として正(ただ)しい組(く)み合(あ)わせはどれか。

    • ◯ 水蒸気(すいじょうき)・二酸化炭素(にさんかたんそ)・メタン
    • ◯ 窒素(ちっそ)・酸素(さんそ)・アルゴン
    • ◯ 水素(すいそ)・ヘリウム・ネオン
    • ◯ 塩素(えんそ)・フッ素(そ)・臭素(しゅうそ)

    正解:水蒸気・二酸化炭素・メタン
    温室効果(おんしつこうか)をもたらす気体(きたい)には、水蒸気(すいじょうき)や二酸化炭素(にさんかたんそ)(新しいタブで開きます)、メタンなどがある。

  4. 温室効果(おんしつこうか)が地表(ちひょう)を暖(あたた)めるしくみとして正(ただ)しいものはどれか。

    • ◯ 温室効果(おんしつこうか)ガスが地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)を吸収(きゅうしゅう)し、その一部(いちぶ)を再(ふたた)び地表(ちひょう)に向(む)けて出(だ)す
    • ◯ 温室効果(おんしつこうか)ガスがオゾン層(そう)をつくり紫外線(しがいせん)を吸収(きゅうしゅう)する
    • ◯ 温室効果(おんしつこうか)ガスが地表(ちひょう)の熱(ねつ)をすべて吸収(きゅうしゅう)して宇宙(うちゅう)へ出(だ)す
    • ◯ 温室効果(おんしつこうか)ガスが太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)をすべて反射(はんしゃ)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(おんしつこうか)ガスは地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)をいったん吸収(きゅうしゅう)し、その一部(いちぶ)を再(ふたた)び地表(ちひょう)に向(む)けて出(だ)すことで、地表(ちひょう)付近(ふきん)を暖(あたた)める。

単元のポイント

  • 太陽(たいよう)放射(ほうしゃ) 太陽(たいよう)から地球(ちきゅう)に届(とど)く放射(ほうしゃ)。波長(はちょう)の短(みじか)い光(ひかり)を多(おお)く含(ふく)む
  • 地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ) 地球(ちきゅう)が宇宙(うちゅう)へ出(だ)す赤外線(せきがいせん)の放射(ほうしゃ)。地表(ちひょう)や大気(たいき)から出(で)ている
  • アルベド 太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)のうち反射(はんしゃ)される割合(わりあい)
  • 温室効果(おんしつこうか) 温室効果(おんしつこうか)ガスが地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)を吸収(きゅうしゅう)し、地表(ちひょう)を暖(あたた)めるしくみ
問題を解く
単元のポイント
  • 太陽(たいよう)放射(ほうしゃ) 太陽(たいよう)から地球(ちきゅう)に届(とど)く放射(ほうしゃ)。波長(はちょう)の短(みじか)い光(ひかり)を多(おお)く含(ふく)む
  • 地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ) 地球(ちきゅう)が宇宙(うちゅう)へ出(だ)す赤外線(せきがいせん)の放射(ほうしゃ)。地表(ちひょう)や大気(たいき)から出(で)ている
  • アルベド 太陽(たいよう)放射(ほうしゃ)のうち反射(はんしゃ)される割合(わりあい)
  • 温室効果(おんしつこうか) 温室効果(おんしつこうか)ガスが地球(ちきゅう)放射(ほうしゃ)を吸収(きゅうしゅう)し、地表(ちひょう)を暖(あたた)めるしくみ