大気中の加熱ガス分子:放射と伝導
大気中のガス分子は、主に放射によって加熱されます および伝導 、対流 大気全体に熱を輸送する上で重要な役割を果たします。
各プロセスの内訳は次のとおりです。
1。放射:
* 太陽放射: 大気中の主な熱源は太陽です。 地球は太陽のエネルギーの一部を吸収し、その一部は宇宙に再放射されます。 この放射線はガス分子と相互作用し、それらを振動および回転させ、運動エネルギー、したがって温度を上げます。
* 赤外線放射: 二酸化炭素、メタン、水蒸気などの大気中の温室効果ガスは、赤外線を吸収して再放射するのに非常に効率的です。 この「閉じ込められた」熱は大気を温め、温室効果を生み出します。
* 選択的吸収: 異なるガスが特定の波長で放射を吸収して放出します。たとえば、成層圏のオゾンは紫外線を吸収し、地球上の生命を保護します。
2。伝導:
* 分子衝突: 伝導は、分子間の直接接触によって熱が伝達されるときに発生します。暖かい分子がより涼しい分子と衝突すると、運動エネルギーを伝達し、より冷たい分子の温度を上げます。
* ガスでの効率が低い: ガス分子ははるかに遠くにあり、頻繁に衝突する可能性が低いため、伝導は固形物や液体よりも効果が低くなります。
* 表面近く: 伝導は、空気がより密度が高く、地球の暖かい表面と直接接触している低い大気で最も重要です。
3。対流:
* 垂直動き: 対流には、暖かい空気が上向きになり、冷たい空気が下向きに移動することが含まれます。
* 加熱と冷却: 暖かい空気が上昇すると、冷たい空気が下がり、圧縮され、温かくなります。このサイクルは、大気中に熱を分配するのに役立ちます。
全体:
*放射線は、特に太陽からの大気中のガス分子が加熱される最も重要な方法です。
*伝導は、特に地球の表面の近くで、より低いが重要な役割を果たします。
*対流は、大気中の熱輸送と循環のための重要なメカニズムです。
注意することが重要です: 放射、伝導、および対流のプロセスは相互接続され、協力して地球の大気の複雑な温度構造を作成します。