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| ミランコヴィッチメニューへ戻る 地球のエネルギーバランス North Caloraina Climate Office  Figure A: Earth's Energy Balance 地球のエネルギーバランスは、太陽から入ってくるエネルギーがどのように利用され、宇宙に戻されるかを説明しています。 太陽からのエネルギーの流入と流出のバランスが取れていれば、地球の温度は一定に保たれています。 なぜ気にするの？エネルギーバランスは、地球上の天候や生命を動かしています。 私はすでに知っているはずです。伝導、放射、対流、アルベド、長波放射と短波放射 地球の燃料となるエネルギーの100％は、基本的に太陽から得られています。 地球の平均気温を一定に保つためには、地球の大気圏に入ってきた太陽の放射は、最終的にはすべて宇宙に戻さなければなりません。 これは、地球のエネルギーバランスによって達成されます。 図Aは、太陽からのエネルギーが地球でどのように吸収され、反射され、放出されるかを示しています。 地球の大気に入るエネルギーの100％は太陽から来ています。 ~入ってきたエネルギーの50%は地表、つまり陸地や海に吸収されます。 ~30%は雲や地表面、大気中の様々なガスや粒子によって直接宇宙空間に反射されます（地球のアルベドは平均0.3です）。 ~20%は大気や雲に吸収されます。 太陽のエネルギーの70％が地表、雲、大気に吸収され、温暖化を引き起こす。 温度のある物体や気体は、外に向かって放射線を放出し、これが最終的に宇宙に再放射されます。 これは1日24時間起きていますが、地球や大気の特徴的な温度により、エネルギーは長波放射として放出されています。 例えば、コンロを考えてみましょう。 料理をしていたら、バーナーが温まるようにスイッチが入っていますよね。 バーナーは地球のようなもので、熱源はガスであれ電気であれ、太陽のようなものです。 料理が終わったらバーナーを消しますが、熱源がなくなった後も長い間熱いままです。 バーナーを切るということは、太陽が沈んでいくようなものです。 エネルギーの入力がなくなっても、赤外線という形でエネルギーが出力されています。 バーナーが熱いままなのは、地球と同じように、以前に吸収したエネルギーをまだ放出しているからです。 この時間の遅れを "熱慣性 "と呼ぶこともあります。 地表から放出されたエネルギーのほとんどは、直接宇宙に出ることはありません。 この放出されたエネルギーは、雲や大気中のガスによって再吸収されます。 その一部は対流によって再分配されます。 さらに多くのエネルギーは、凝結によって大気中に放出されます。 エネルギーの大部分は、メタン、亜酸化窒素、オゾン、二酸化炭素、水蒸気などの温室効果ガスによって再吸収されます。 これらのガスは常に太陽のエネルギーを大気中に放出し、地球を居住可能な温度に保っています。 最終的には、エネルギーのほとんどが宇宙に戻ってきて、地球のエネルギーバランスはかなりよく保たれています。 地球のエネルギーバランスは、地球温暖化の原因となっています。 地球規模で見ると、大気の循環と天候は、地球が受ける太陽エネルギーの違いのバランスを取ろうとしています。 熱帯地域の太陽の光は強烈で直射日光が強く、陸地や大気、海洋の加熱が多く発生します。 極地の太陽光は弱くて間接的であり、地域を加熱する良い仕事をしていません。 風や海水の流れは、熱帯から極地に向かってエネルギーを運び、地球全体のエネルギー差のバランスをとるのに役立ちます。 これは農業とどのように関係しているのでしょうか？ 気温の日々の変化も、天候の季節の変化も、太陽の光と長波放射の微妙なバランスが影響しています。 風のない晴れた日は、太陽の軌道に沿って気温が上昇しますが、昼過ぎになると日射量が減少して気温が上昇します。 しかし、日射量が減少し始める正午を過ぎても気温が上昇し続けるのは、陸地が太陽光と長波のバランスを取ろうとしているからです。 日が短い冬場は、正午から2～3時間後に気温のピークを迎えることがあります。 日が長い夏には、最高気温に達するまでに午後4時から5時になることもあります。 最も気温が低くなるのは、通常、日の出のすぐ近くで、数時間太陽の光が当たらなかったときです。 午後遅くにフィールドワークを計画すると、このサーマルラグのため、夏場の高温や暑さによる疲労の影響を受けやすくなります。 また、季節は、地球がより大きなスケールでエネルギーの出入りのバランスを取ろうとしていることを反映しています。 一日の気温の差と同じように、夏の気温が最も高くなるのは、日照時間が最大に達した後です。 南東部では、一般的に夏至（正午に太陽が最も高くなる日）の約1ヶ月後に発生します。 同様に、最も寒い気温は冬至の約1ヶ月後の12月に発生する傾向があります。 |