問3 図1 で地球大気の上端で受ける太陽放射エネルギーと地表で受ける太陽放射エネ…
太陽放射エネルギーに関する問1 ~問4 に答えよ。 地球は太陽から膨大なエネルギーを電磁波として受け取っている。地球表層の自然や生物の営 みの多くは,この太陽放射のエネルギーに依存している。図1 は,地球大気の上端と地表で受け る太陽放射エネルギーを示したものである。地球大気の上端で,太陽光線に垂直な1 m2 の平面 が1 秒間に受けるエネルギー量を太陽定数とよび,その量は約1.37 kW/m2 である。また図2 は,地球が太陽放射を受ける様子を模式的に示したものである。 赤外線 波長 紫外線 A B A:地球大気の上端で受ける太陽放射エネルギー B:地表で受ける太陽放射エネルギー ア 放射エネルギー の強さ 相対的 図1 地球大気の上端と地表で受ける太陽放射エネルギー 太陽放射 地球 半径R 地球の断面 図2 地球が太陽放射を受ける様子
問3 図1 で地球大気の上端で受ける太陽放射エネルギーと地表で受ける太陽放射エネルギーを 比較した場合,地表で受ける太陽放射エネルギーの方が小さい値を示している。その理由と して誤っているものを,次の1 ~4 のうちから一つ選べ。
- 1 雲や大気によって反射・散乱され,電磁波の一部が地表まで届かないから。反射や散乱によって、一部が地表に届かなくなります。
- 2 紫外線は,主に大気中のオゾンに吸収されるから。紫外線は、成層圏のオゾンに吸収されます。
- 3 赤外線は,主に大気中の水蒸気や二酸化炭素に吸収されるから。赤外線は、水蒸気や二酸化炭素に吸収されます。
- 4 大気の影響で,地表に届く電磁波の速度が遅くなり弱まるから。大気中でも速さはほとんど変わらず、弱まる理由になりません。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は4です。電磁波の速さは大気の中でもほとんど変わらず、速度が遅くなることでエネルギーが弱まるわけではありません。地表で受けるエネルギーが小さくなるのは、1の雲や大気による反射・散乱、2のオゾンによる紫外線の吸収、3の水蒸気や二酸化炭素による赤外線の吸収によるものです。大気が電磁波をどう扱うかによって、地表に届く量が決まります。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00002.htm)を加工して作成