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地球の気候に影響を与える熱のほとんどは太陽から与えられたものです。火力発電は化石燃料として植物が備蓄した過去の日照エネルギーを消費しているわけです。原子力発電を含めても年間の人工的なエネルギー使用量（15PWh＝ペタワットアワー）は太陽が僅か５分１２秒間にに地球に注ぐエネルギーと同じです。
太陽系の第三惑星「地球」には大気圏の表面に1.395kW/m2（太陽定数）の輻射熱が届けられています。
このエネルギーは地球全体で173PW(ぺタ・ワット)、つまり173×1012KWほどになります。
地球に届いた173PWのエネルギーのうち30％ほどの52PWは大気の表面近くで宇宙空間に反射され地球に取り入れられることはないので、地球が獲得するエネルギーは121PWほどです。
このうち81PWが地表や海水面で熱として取り入れられ、40PWが空気や海水の対流、水面からの蒸発・降水に使われます。
植物が光合成に使うエネルギーは40TW(テラ・ワット、40×109KW）と地球に届く太陽エネルギーの3000分の１ほどでしかありません。
地球は宇宙の中の星としてその温度に基づく赤外線を放射しています。放射量は太陽から受け取る輻射熱と等しく121PWで今の地球のバランスが保たれています。
地球温暖化は地球表面からの熱放射を減らす、あるいは太陽からの熱取得を増やす変化です。 |
地球表面では低緯度地方ほど大きな熱を取得し、高緯度地方ほど小さな熱エネルギーを取得しています。その結果低緯度地方の地表面や海水温度は高くなり、高緯度地方では低くなります。
暖められた海水は地球の自転によって赤道付近を東から西に向かい、大陸に妨げられて大陸東岸を南北に流れる海流となって高緯度地方に熱を運びます。
季節と太陽高度
暖められた陸地や海の熱は大気に伝わり、大気は対流により熱を地球規模で再配分します。
この項を書こうと考えて、2004年の気象観測データから毎日の日射量と最高気温の分布図を作ってみました。下の図は月別に色分けしてある程度見やすくなっていますが、初めはすべてのデータを同じ色で表していたためほとんど相関関係を見つけられず愕然としました。
月別に見ると、日射量が大きいほど最高気温も高くなる傾向が読み取れると思いますが、2月のようにほぼ15MJの日射を受けながら気温が8℃〜20℃に分散するケースも見られます。
日本は大陸の気団と太平洋の気団の境目にあり同じ日射量を受けても風向きなどによって気温に大きな差が生じるのでしょう。 |
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