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| ミランコヴィッチメニューへ戻る Проблема изменения климата Земли (ロ シア語版) PDF On the Global Climate Change (英語版) PDF 地球の気候変動問題 第3章 Екабс Барканс, Диана Жалостиба Jekabs Barkans, Diana Jalostiba ジェカブス・バルカンズ、ダイアナ・ジャロスティバ RTUプレス、リガ、2010年。1 - 93 p. 全編 概要・目次 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 参照 ![]() 第3章 地球の温度平衡条件 3.1 地球が太陽から受け取った熱の反射 地球は、紫外線、可視光、短波赤外線放射の範囲で太陽から熱を受け取る(図3.1)[21]。 ![]() 図3.1 太陽放射の強度(左)と地表の赤外線放射(右) オゾン層は紫外線をトラップする。太陽から受け取った熱の一部から光の反射を差し引いたものが地球から周囲の空間に戻るのは、赤外線の助けを借りて起こり、対流も大気中のプロセスに関与する。地球の熱は、2〜70μmの長さの赤外線(IR)波の範囲で放射される(図3.1)。地球の熱は、中緯度で8〜10 km、赤道帯で16kmの高さの熱帯圏で反射される。熱帯圏では、分子が対称である窒素と酸素に加えて、温室効果ガスがある: 水、オゾン、二酸化炭素、メタン、窒素酸化物の分子。これらの分子の構造は双極子であり、赤外線に反応する。熱帯圏の上層と成層圏の下部に存在する-55℃のオーダーの温度では、ウィンの変位法則に従った最大放射波長の位置は、より長い領域にシフトし(図3.2)、次のように決定できます:max b T /、(3.1 )ここで、3 b 2.8978 10mK。対流による上層大気への熱伝達は、大気全体の空気分子が関与している。 ![]() 図3.2。 低温での赤外線放射 3.2。 地球の温度のバランス 地球の温度は、ステファン・ボルツマンの法則に従って太陽熱フラックスによって決定される。4E T、(3.2)ここで、Tは加熱された物体の温度Kです。 Stefan-Boltzmann定数、4 2 4 5.67 10 / WmK。 太陽の表面温度はTK 5778、半径は5 R 6.955 10kmであることが知られている。 地球の半径は3r 6.378 10 kmで、太陽と地球の間の平均距離は8 1.496 10kmです。 地球の温度をtで表する。 地球に到達する放射フラックスは、太陽の半径と2乗の距離の積に比例する。 ![]() ![]() 現在+ 15℃である地球の平均温度と比較して、これは氷河期に典型的な10°Cの低下に相当する。地球の大気はほとんどの紫外線を透過せず(図3.1)、熱の一部を可視光の形で反射する(図3.1)。アルベド)。 月は地球から反射された光によって特定の段階で照らされることが知られている。その明るさの研究に基づいて、可視光の反射が太陽から受ける熱の30%を占めることがわかった。その結果、太陽熱フラックス1k 0.7の70%が地球上で検出される。大気2k 1に熱を吸収する温室効果ガスがないと仮定すると、地球の温度は次のようになる。 ![]() さらに、現在の形の生命は存在できなかった。 放射線は太陽から地表に来る熱の30%を反射することが知られている。 熱が表面からの一次放射によってのみ反射されると仮定すると、2 k 0.3での温室効果により、地球の平均温度は次のようになる。 ![]() これは、気候の大惨事が元々あったことを示している可能性がある。 ただし、平均温度が288 K(+15ºС)の場合、地球から反射される熱は次のようになる。 ![]() 地球の表面に到達することから、放射線だけでは提供できない。地表(一次)からの放射は温室効果ガスによって制限される。赤外線範囲の多くは、大気中の水と二酸化炭素分子によって遮断される。その結果、2'70μmの全範囲の赤外線放射のうち、8.6'14μmだけが透明であることがわかる。これは、表面からの一次放射による熱の62%の戻りには十分ではない。 熱の2番目の部分は、放射を制限する温室効果ガスの吸収をバイパスする空気塊の垂直方向の流れの助けを借りて、32%の量の対流によって、大気を介して熱帯圏の上層と成層圏の下層に伝達される。冷却された媒体に対応する波長での放射(二次)の助けを借りて、空間へのさらなる熱の移動が再び起こる。 |