1。放射線の吸収と放出:
* 温室効果ガス: 二酸化炭素、メタン、水蒸気などの特定のガスは、地球の表面から放出される赤外線(熱)を吸収するのに非常に効率的です。これらのガスは、この放射線の一部を表面に向かって戻し、熱を閉じ込め、大気を温めます。これらの温室効果ガスの濃度は高度によって異なり、異なる層の温度に影響します。
* オゾン層: 成層圏のオゾン層は、太陽からの紫外線(UV)放射を吸収します。この吸収プロセスは成層圏を加熱し、その上と下の層よりも暖かくなります。
2。分子密度と熱容量:
* 低い大気: 低い大気(対流圏)は密度が高く、単位体積あたりの分子が増えています。これにより、分子間のより頻繁な衝突が可能になり、熱伝達が大きくなり、温度が高くなります。
* 上の大気: 上の大気(熱圏)は、分子の密度が非常に低くなっています。多くの太陽放射を受けますが、存在する少数の分子は容易に吸収したり、熱を伝達したりしません。これは非常に高温になりますが、人間に熱を伝達する分子が不足しているため、大気は冷たく感じます。
3。ガスの比熱容量:
*異なるガスには、熱を吸収して保存する能力が異なります。たとえば、対流圏の支配的なガスである窒素と酸素は、熱能力が比較的低いです。これは、水蒸気のような他のガスと比較して、太陽からの熱が少ないことを意味します。
4。化学反応:
*一部の大気層は、熱を放出または吸収する化学反応を経験します。たとえば、成層圏におけるオゾンの形成は発熱反応であり、成層圏の暖かさに寄与しています。
要約:
各大気層のガスの組成、放射線を吸収および放出する能力、密度と熱容量、およびそれらの中で発生する化学反応はすべて、大気の温度プロファイルを決定する上で重要な役割を果たします。