地球が太陽から受け取る太陽放射エネルギーは、 右図のように赤道付近で ( 1 ) 極付近で最も (2)。 しかしながら、 赤道付近で温度が上が り続けたり、極側で温度が下がり続けたりしない のは、(3)付近から ( 4 ) 側へ、 エネルギ ーが運ばれているからである。 このエネルギーの 輸送を担っているのは、 地球規模で循環している (5)と( 6 ) である。 北 80° 60° 40° 110 緯度 20° 20% 赤道・ 地球が受け取った 太陽放射エネルギー 40° やり忘れないで! 60° ~地球放射 80° エネルギー 問 右図から、エネルギーが過剰になっている地 域と不足している地域があることがわかる。 どれ 0 0.1 0.2 0.3 0.4 エネルギー量(kW/m²) だけ過剰になっているかを表す部分(グラフで囲まれた部分)を赤で、どれだけ不足して いるかを表す部分(グラフで囲まれた部分)を青で塗りなさい。

レポー 第 2 節 大気と海水の運動 探究活動の進め方 実習の結果、回のグラフが得 られた。仮説のとおり、緯度ごとにも 北橋 60 wwww 400 1 エネルギー収支の緯度分布 | 精霊 45 07 60 0.5 301 太陽放射 北極 に南極: 単位面積あたりの太陽放射エネルギー 春分の日(秋分の日)の南中時における太陽放射のようすを 示している。 赤道上の地表に届く太陽放射エネルギーの量 を1としたとき、緯度45°の地表ではその約0.7倍 緯度 60°の地表ではその0.5倍の量が届く。 ●放射エネルギーや地球放射エネルギーは、単位面積が受ける単位 時間あたりのエネルギーで比較されることが多い。 TRY 地球のエネルギー収支は、緯度ごとに 見るとどのようになっているのだろうか、 1 地球が受け取る 太陽放射エネルギー 地表面が受け取る太陽放射エネルセ 量は、地球が球形であるため、 緯度に て大きく異なり, 低緯度地域 (赤道側に く、高緯度地域(極側)で少ない(笑) かし、地球全体のエネルギー収支は、 が保たれている(p.82)。 ネルギー収支の平衡が成り立っていれば、 2つのグラフは一致するはずである。し かし、作成したグラフは一致せず,地球 放射エネルギーの緯度による差は, 地球 が受け取る太陽放射エネルギーの緯度に よる差に比べて小さいことがわかる。す なわち、赤道付近では、地球が受け取る 太陽放射エネルギーの方が多く, 極付近 では,地球放射エネルギーの方が多い (図)。したがって,エネルギー収支は 緯度ごとに見ると平衡が保たれていない ことがわかる。 このことから,低緯度地域の熱が高 緯度地域へ輸送されていると考えること ができる。 2 南北の熱の輸送 地球における南北の熱の輸送を担って このようなエネルギー収支の平衡は 度ごとに見ても保たれているのだろう 緯度ごとにも平衡が保たれていると すると,各緯度における地球が受け取 陽放射エネルギーと,地球放射エネル の量は等しいはずである。次の実習にいるのは、大気と海洋である(図2)。大 組み、この仮説を検証してみよう。 気と海洋は,地球が受け取る太陽放射エ ネルギーに, 緯度による差があるため, 地球規模で循環している。 この循環に よって、低緯度地域から高緯度地域へ熱 が運ばれ, 両者の温度差が小さく保たれ ている。 太陽高度と太陽放射エネルギーの量 の関係を調べてみよう。 ●黒い板を用意し、太陽光の向きに対し 90°60°.45°の角度で台に立てる。 一定時間(30秒)ごとに放射温度計で、 黒い板の温度を測る。 緯度ごとのエネルギー収支 【方法】 北半球における, 地球が受け取る太陽放射エネルギーと, 地球 エネルギーを示した下表から、両者の緯度分布グラフをそれぞれた 成する。このとき, グラフの緯度の目盛は, 赤道面までの垂線の さでとる(図)。 放射エネルギー (kW/m²) -20 おお ***64- 度ごとの太陽放射エネルギーと地球放射エネルギー (北半球の ~80/y 6.4 地球が受け取る 太陽放射エネルギー 0.3 0.2 0.1 地球放射 エネルギー 右 北半球 南半球 0 80'60 北緯40 20 20 40 60'80' 図 地球が受け取る太陽放射エネルギーと地球放射エネル ギーの緯度分布(年平均) 0 近年, 人工衛星による観測などによって、 地球放射エネルギー の観測精度が向上している。 6 北半球 4 熱 2 熱輸送量 (×10) 大気+海洋 大気 海洋 南半球 12.1 180 160 40* 2緯度ごとのエネルギー収 支を読み取る。 地球が受け取る太陽放射エネルギーと 地球放射エネルギー (北半球) 地球が受け取る 地球に大気と海洋が存在しないと仮定 すると、 熱が輸送されにくく、低緯度地 域と高緯度地域との温度差は、現在より 地球放射も大きくなると考えられる。 ・2 考察 緯度 太陽放射エネルギー エネルギー 20 緯度ごとのエネルギー収支 (kW/m²) (kW/m -6 0.25 0° 0.30 の平衡が保たれていない場 20.26 90° 北緯60 30% J 30° 60° 90° 0° 20° 20.27 0 0.1 放射エネルギー (kW/m²) 0.2 0.3 0.4 0.5 合は、その理由を考えてみ 0.22 図 地球の南北熱輸送(年平均) 40° 0.20 よう。 0.19 check 6億 86第2 大気と海水の運動 D グラフ用紙 60° 0.14 0.17 80* 0.09 地球で低緯度地域から高緯度地 域への熱輸送がおこる理由を説 明しなさい。 北向きの熱の輸送を正として示している。 北半球では、海洋に よる熱の輸送は、北緯20°あたりが最も大きく、その緯度より も赤道側では、大気による熱の輸送よりも大きい。 地球が受け取る太陽放射エネルギーが多い地域はどれか。 【極域 ②緯度45° 付近 ③赤道付近】 87