入ってくる太陽放射:
- 太陽は、可視光、紫外線(UV)光線、赤外線(IR)放射を含む電磁放射の形でエネルギーを放出します。
- 地球の大気と表面は、この入ってくる太陽放射を受け取ります。
反射と吸収:
- 入ってくる太陽放射の約30%が、地球のシステムのさまざまな成分によって宇宙に反映されます。
- 地球の大気は、大気中の粒子と分子による散乱を通じて、特にUVおよびIRの範囲で、いくつかの太陽放射を反映しています。
- 地球の表面の雲、氷、明るい表面も太陽放射を反映しています。
地球の大気と表面による吸収:
- 入ってくる太陽放射の残りの70%は、地球の大気と表面に吸収されます。
- 大気はオゾン(O3)および他の分子を介して紫外線を吸収し、地球上の生命を有害な放射線から保護します。
- 二酸化炭素(CO2)やメタン(CH4)などの大気中の温室効果ガスは、地球の表面から放出されるIR放射の一部を捕まえます。
再排出とエネルギーバランス:
- 吸収された太陽放射は、IR放射の形で地球の表面と大気によって再放出されます。
- 入ってくる太陽放射と発信IR放射のバランスは、地球のエネルギー予算を決定します。
エネルギー予算コンポーネント:
- 太陽放射:地球の表面に到達する太陽放射の量。
- 反射された太陽放射:太陽放射の量は宇宙に反射されました。
- 吸収された太陽放射:地球の大気と表面によって吸収される太陽放射の量。
- 陸生放射:地球の表面から放出されるIR放射の量。
- 逆放射:大気によって放出され、地球の表面に到達するIR放射の量。
温室効果と気候変動:
- 天然温室効果は、生命に適した地球の温度を維持するのに役立ちます。
- 化石燃料の燃焼などの人間の活動により、温室効果ガス濃度が増加し、IR放射線のトラップが強化され、気候変動として知られる暖かい気候につながります。
要約すると、太陽と地球の間のエネルギーバランスまたは予算には、太陽の間の太陽エネルギーの交換、地球の大気、地球の表面が含まれます。太陽放射の反射、吸収、および再排出は、地球の気候と居住性を決定する上で重要な役割を果たし、人間の活動は、温室効果ガスの排出量とその後の気候変動を通じてこのバランスに影響を与える可能性があります。