気象予報士6日目 一般知識4,5章
ついに、一日あいだが空いてしまいました笑
今日は昨日の勉強分も含めて、
4章「大気における放射」
5章「熱力学の基礎」
について書いていきます。
ちなみに僕は機械科出身なので熱力はこのブログでは省略します。笑
4章はまず電磁波についての基礎的な勉強です。
可視光の周波数は?
赤外線って?紫外線って?
まあ、基礎的なところなので高校の授業を思い出しがてら進めます。
次に散乱について。
大気がガスったり、空が青く見えたり、夕日が赤く染まるのはこの散乱という性質が電磁波(可視光)にはあるからです。
この散乱には2種類あります。
日中に空が青く見えたり、夕日が赤く見えるのはこの現象が関わってます。
大気中に存在する可視光波長の10倍程度の粒子(窒素分子とか、酸素分子とか)が波長の短い青色の光を散乱させることで、空は青く見えてます。
・ミー散乱
いわゆるガスってる状態を作り出す原因の現象です。
光の波長と同程度の粒子(エーロゾルや水蒸気)によって光が散乱されます。
この散乱は光の周波数に関係なく一様に散乱されるので白っぽくかすむんですね。
そしてようやく放射現象についてです。
放射現象といえば電熱線ヒーターとかを思い浮かべます。
ここでは真っ黒な温度のある物体(つまり、光を反射しない物体という事です。)があると仮定します。
その物体からは温度に応じて電磁波が放出されています。面白い。
この放射が黒体放射と呼ばれるものです。
この温度と放出されるすべての電磁波のエネルギーの関係式が、ステファン・ボルツマンの法則です。
そして、どの周波数の電磁波が最も強く黒体放射によって出されるか特定できるのが、プランクの法則です。
これらの法則を使って、
地球が太陽放射で受け取るエネルギー
と
地球が宇宙に放射するエネルギー
を考えます。
気象庁HP
この絶妙なエネルギーの収支のおかげで良好な気候が保たれているとは、畏敬の念を抱きます。