地球のエネルギー収支バランス

家計は収入が支出を上回ると嬉しい限りですが、地球にとっては困ります。

太陽から注がれるエネルギーと同じ量のエネルギーが地球から放たれなければ地球は熱くなる一方です。

そこで今回は放射エネルギーの収支バランスについて考えます。

3-7.太陽放射と地球放射のバランス(太陽放射)

次の図では太陽放射(黄色の矢印)の行方をパーセントで表しています。

太陽放射 100

雲などによる反射+地表による反射 30 (または31)

大気(水蒸気や雲を含む)による吸収 20

(透過した太陽放射の)地表による吸収 50 (または49)

100 = 30 + 20 + 50 となります。

2018/04/10 の記事「太陽エネルギーの三分割」に書いたように

太陽エネルギー = 反射 + 吸収 + 透過 が当てはまります。

3-8 太陽放射と地球放射のバランス(地球放射)

地表が吸収した太陽エネルギーは太陽放射の50%で、その行方は以下の通りです。

(パーセンテージはテキストによって数字の違いがあるので、図では示していません。細かく覚える必要はないそうです。ここでは「図解 気象学入門 (講談社)」の数字を参考にします。)

1.直接宇宙空間に出て行くもの(図の一番右の矢印) 12%

2.大気に吸収される熱 37% その内訳は

 a) 地表からの放射(右から二番目の矢印) 7%

※印を付けましたが、実際には、《地表から大気への放射 102%》と 《大気から地球への放射 95%》 両方があって差し引きすると、《地表から大気への放射》が少し多いということです。 102%-95%=7%

 b) 伝導(対流による熱移動) 7%

 c) 潜熱(水蒸気による熱輸送、つまり蒸発によるもの)23%

3.そして大気が吸収した熱(上記2.の37%に太陽放射からの吸収20%を加えた57%)が宇宙空間へと出て行きます。(図の上部右から2番目の太い矢印)

少しややこしいですが、数字はともかく大まかな流れを理解しておきたいですね。

特に太陽放射の30%が反射によって宇宙に戻ることは「プラネタリーアルベド」を意味していて重要です。プラネタリーアルベドについては別の機会に取り上げるつもりです。

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