大気の構造
カワウソ先生高度が上がると気温は下がり続けるわけではない。4つの圏ごとに上がったり下がったりすることをつかもう。
30秒でつかむ
- 大気は気温の変わり方で対流圏・成層圏・中間圏・熱圏の4つに分けられ、気圧（新しいタブで開きます）は高度とともに下がり続ける。
- 対流圏では高度100mにつき気温が平均約0.65℃下がり、この割合を気温減率という。
- 成層圏はオゾン層（新しいタブで開きます）が紫外線を吸収して気温が上がり、熱圏ではオーロラや流星が見られる。
詳しく
気圧と気温による4つの区分
大気は、地表から上空に向かって気圧と気温がどう変わるかによって、対流圏・成層圏・中間圏・熱圏の4つに分けられる。
気圧は高度が約5.5km上がるごとにほぼ半分になり、高く上るほど薄い空気になる。気温の変わり方は圏ごとに違い、下がる圏と上がる圏が交互に並ぶ。
対流圏は地表から約11kmまで、成層圏はその上の約11〜50kmに広がる圏だ。中間圏は約50〜90km、熱圏は約90km以上に広がる圏である。対流圏と成層圏の境を圏界面、成層圏と中間圏の境を成層圏界面、中間圏と熱圏の境を中間圏界面という。
対流圏の気温減率
対流圏では、高度が上がるほど気温が下がる。この下がり方の割合を気温減率といい、平均すると高度100mにつき約0.65℃下がる割合だ。
気温減率がほぼ一定なので、地表の気温と高度がわかれば、その高度での気温を計算で求められる。
対流圏は下の空気ほど暖かく上の空気ほど冷たいため、空気が上下に混ざりやすく、雲（新しいタブで開きます）や降水が生まれる。
成層圏・熱圏で見られる現象
成層圏にはオゾン層があり、太陽からの紫外線の多くを吸収する。吸収のときに熱が生まれるため、成層圏は高度が上がるほど気温が上がっていく。
中間圏は大気の中でもっとも気温が低い圏で、高度約90kmの中間圏界面ではおよそ−80℃になる。
熱圏では、太陽から届く粒子が大気とぶつかってオーロラが光る。夜空に流れる流星も、熱圏で大気とぶつかって光って見える現象だ。
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/structure-of-the-atmosphere/?from=print#quiz
地表から高度が高くなる順に、大気の4つの圏を正しく並べたものはどれか。
- ◯ 成層圏→対流圏→熱圏→中間圏
- ◯ 対流圏→中間圏→成層圏→熱圏
- ◯ 熱圏→中間圏→成層圏→対流圏
- ◯ 対流圏→成層圏→中間圏→熱圏
正解：対流圏→成層圏→中間圏→熱圏
大気は地表に近い方から、対流圏・成層圏・中間圏・熱圏の順に重なっている。対流圏の気温減率を100mにつき0.65℃とする。地表の気温が20℃のとき、高度4000m（対流圏内）での気温はおよそ何℃か。
答え：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
正解：-6
気温減率が100mにつき0.65℃なので、4000mでは0.65×40＝26℃下がる。20－26＝－6℃となる。成層圏にあるオゾン層が主に吸収しているものは何か。
- ◯ 電波
- ◯ 可視光線
- ◯ 紫外線
- ◯ 赤外線
正解：紫外線
成層圏のオゾン層（新しいタブで開きます）は、太陽からの紫外線の多くを吸収する。このとき生まれる熱で、成層圏は高度が上がるほど気温が上がる。熱圏で見られる現象として正しいものはどれか。
- ◯ 雲の発生や降水
- ◯ オゾン層による紫外線の吸収
- ◯ 台風の発生
- ◯ オーロラや流星
正解：オーロラや流星
熱圏では、太陽からの粒子が大気とぶつかってオーロラが光り、流れ星として見える流星も熱圏で光る現象だ。
単元のポイント
- 対流圏 地表からもっとも近い圏。気温が高度とともに下がり、雲や降水が生まれる
- 気温減率 高度が上がるときに気温が下がる割合。対流圏では平均100mで約0.65℃
- 成層圏 オゾン層が紫外線を吸収し、高度とともに気温が上がる圏
- 熱圏 大気の最上部の圏。オーロラや流星が見られる