お天気必勝日記

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太陽放射の散乱

@レイリー散乱・・・・・・・波長があたる物体より大きい。
               空気分子による散乱。
               空が青く見える。夕日が赤く見える。

Aミー散乱・・・・・・・・・・波長とあたる物体が似たような大きさ。
               エーロゾルや雲粒による散乱。
               空気が汚れた日に空が白く見える。雲や雪が白い。

B幾何光学的散乱・・・波長があたる物体より小さい。               
               雨粒や氷の結晶によるスペクトラム(波長別に分かれて散乱)。
               虹。

放射の吸収

・太陽放射の地球大気による吸収
      @紫外線→ほとんどオゾン層で吸収される。
      A可視光線→ほとんど地表に到達。
      B赤外線→水蒸気に吸収される。
  地球大気は可視光線に対して「透明」である。
                      ↓
                    まったく吸収されないこと

地球放射(赤外放射)の大気による吸収
      水蒸気と二酸化炭素に吸収されるが 波長によってムラがある。
      8μmから11μmの透明な波長領域がある = 窓領域
                                      ↓
                              
吸収されない波長域・・・気象衛星に利用
太陽放射の反射
   
  惑星のアルベド(反射率)
  太陽からの距離(天文単位) アルベド 放射平衡温度(K) 平均惑星表面温度(K)
金星 0.72 0.77 227 750
地球 1.00 0.30 255 288
火星 1.52 0.15 217 240
木星 5.20 0.58 98 130


    地球のアルベドは0.3だが地表面の状態によって大きく違う 
       反射率・・大きい・・ 砂、砂漠・・25〜40
                   新雪・・・・・・79〜95
   
             小さい・・・森林・・・・・・10〜20
                  


放射強度は 放射源からの距離の2乗に反比例する。
 
  距離が2倍離れたら放射強度は 1  1
                      2   4
  距離が3倍離れたら放射強度は 1  1
                      3   9
太陽を取り囲むふたつの球面を考える。
 球面1、球面2での単位面積あたりの放射強度を それぞれ I1、I2とする。

球面1からの放射の合計と 球面2からの放射の合計は 等しくなる。
  *放射強度の合計とは・・・ (単位面積あたりの放射強度) × (表面積)

球面1: I1  × 4πd1
球面2: I2 × 4πd2
 
  I1 = I2 × d1
           d2

                   

太陽放射の入射角度について
 太陽光の単位面積あたりの強度をI0
       入射角度をθ

 入射角が小さくなると 電磁波のあたる面積が大きくなるため 単位面積あたりの放射強度は 小さくなる。

 水平面の1m2あたりの放射強度=直角な面の1m2あたりの放射強度 × Sinθ

    
もし Sinθ = Sin30°だったら 
                          2
          ということで、 水平面の1m2あたりの放射強度は 直角の1m2あたりの放射強度の
                                                             2
                よって、水平面の方が涼しいということになる。


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