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私たちの住んでいる地球は太陽系惑星の3番目に位置しています。
太陽との関係も生命にとって欠かせないものですね。
主な影響をまとめてみました。
太陽についてはこちらをご覧ください。
地球についてはこちらをご覧ください。
地球の表面温度
🌟太陽から地球に送られるエネルギーは、地球上に住むあらゆる生物に、大きな影響を
与えています。
太陽からのエネルギーの取り込まれ方として、「地球の表面温度」という私たちも感じ
る身近なところからみていきます。
地球環境までも左右する表面温度は、太陽光の吸収と、地球から宇宙空間への赤外線の
放射の釣り合いで決まってきます。
地球に入ってくる太陽光を全て吸収していません、というのも太陽光は雲や地表などに
反射され、宇宙空間に放出されているのです。
この反射率は「アルベド」と呼ばれています。地球のアルベドは約30％です。残りの
約70%は地表や大気での吸収されているということになります。
次に、太陽からの受けた紫外線の、地球から放出される量は、地球に入っている太陽光
の約70％ほどのエネルギー量です。
この二つの関係は、地球に入ってくるエネルギー量と、地球から出てゆくエネルギー量
と考えることができ、ほぼ同じ量で、釣り合いが取れているのです。この約30%に維持
されていることで、地球表面の温度は、ほぼ15度に保たれています。
そこで、もし数値が変化するとどうなるか、気になる所ですが、シュミレーターによる
と、アルベドが約1.2%下がると、地球の平均温度は約2.3度も上昇してしまうという
結果が出てきます。
アルベドが1%、変化しただけで、地球環境は劇的に変わってしまう恐れがあるのです。
このアルベドの値の変化は何によって起こるか気になる所ですが、いちばんの要因は
「雲」です。
大気も雲もない月では、アルベドは7％という低さです。地球のアルベドは現在は、
常に約30%に保たれています。一つの雲は数時間しか、寿命がありません、生まれては
消えての繰り返しです。
これは地球には、雲の量を調節する、何らかの構造があると、考えられていますが、
それがどのようなものかは、まだわかっていません。
太陽と地球の大気
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🌟太陽光は、地球の地表や大気を温めます。とはいえ、地球が受け取る太陽光のエネル
ギーは、地球上どこでも同じというわけではありません。
例えば、赤道付近では太陽光は、地表面に垂直に入ってくるので暖かいわけですが、
北極や南極は角度が低く入ってくるので、寒くなっています。
気体や液体は、温度差があると対流がおきます。
この地表面の寒暖差が、地球を取り巻く大気にも対流を起こさせます。
大きな流れとしては、暖かい空気が、赤道付近から極方向面へ向かって、極付近の冷た
い空気が、赤道付近に降りてくるという、循環が生まれるのです。
ただ、大気の流れは単純ではありません。
第一の前提として、地球は自転しています。
回転運動による力が働くので、地球上では、北や南の方向に一定に動くものは、地球の
自転方向に曲げられてしまいます。これを「コリオリの力」と呼びます。
大気は右方向に曲げられます。緯度が高くなるほど、コリオリの力が強くなるので、
日本付近の中緯度では強い西風の「偏西風」が吹いて、赤道付近では、穏やかな東より
の風の「貿易風」が吹くというわけです。
よく天気予報で、耳にする「偏西風の蛇行」というのは、赤道付近と極地の温度差で
南北に蛇行してしまうのです。蛇行も少しは必要で、南側の熱を受け取り、北側の熱を
放出するという、熱を南北に運ぶ役目もあるのです。
ですが、この蛇行が大きくなりすぎると、本来の西風の強さが、弱まってしまい、異常
気象の原因になることもあるのです。
太陽と海洋循環
🌟太陽の影響で、忘れてはいけないので、海との関係です。海も大気と同じくらい、
地球環境に影響を与えています。
「海の水の流れ」というのはあまり変化をしないと思われていますが、実はとても
ダイナミックに動いて循環しています。この動きを「海洋大循環」と呼びます。
現在、考えられている海洋大循環は、北大西洋のグリーンランド沖が出発点とされてい
ます。この海域は極に近く水は冷えています。
この冷えた水は、深さ約2500mまで沈み込みます。沈み込んだ海水は南下し、深海を
南極環海にまで、流れてゆきます。同じく極に近い、南極のウェッデル海でも、同様な
海水の沈み込みが起こっています。
南極環海で、グリーンランド沖から来た深層水と、ウェッデル海で沈み込んだ低層水が
混じり合いながら、南極環海を時計回りに循環して、一部はインド洋や太平洋の深海へ
流れ込んでゆきます。
インド洋や太平洋へと流れた深層水は、表層へ湧き上がって、グリーンランド沖まで
戻ってゆきます。
海洋大循環はとてもゆっくりしたペースで進んでいます。海水が地球を一巡するのに、
1500年ほどかかると考えられています。
海洋大循環と太陽の関係はどこにあるのでしょうか。
海洋循環は、表層と深層で大きく異なります。
深さ数百メートルまでの深さは、海上を吹く風による作用が働きます。風が発生する
原因は太陽光と地球の自転なので、表層部分の海洋循環は太陽光と地球の自転の影響で
発生するといえます。
では、深層部分はどうかというと、海水温と塩分濃度が関係しています。
低温で、塩分濃度が高い極域の海水は、密度が大きくなるので、深層への沈み込みが
おきます。深層へ沈み込んだ表層水が、もともとあった深層水を、押しのける形で深海
を巡ってゆくのです。
まとめ
太陽と地球の関係についてまとめました。
太陽のエネルギーの恩恵を受けて、私たちが生きている地球があります。この絶妙な
バランスで成り立っている、地表温度、大気、海洋については、謎の部分も多くあり
一般的な部分をまとめています。
参考になれば幸いです。。。
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