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第１０回　移動する大砂漠

配付プリント等

• DVD『地球大紀行第９集：移動する大砂漠　　サハラ砂漠』（約50分）。
  『砂漠は生きている。動いたり、消えたり。サハラ砂漠などに取材しながら、地球的規模で起こる気候変動について考える。』
• 同『映像特典：｢世界の砂漠｣』（約10分）。
  『世界各地の砂漠のできる仕組みと、その厳しい条件の中で生きている生物たちの姿を紹介する。』
• プリント�H２枚。出席票。
  【1枚目表】（太陽放射と地球放射、大気の温度構造）
  図4…『地球の気候はどう決まるか？』（12p）
  表2-1、図2-1、図2-2、図2-5、図3-1、図3-3…『地球環境論』（24,25,26,29,64,67p）
  【1枚目裏】（大気の大循環、砂漠・土壌・植生・年降水量の分布）
  図15、図21、図24…『水は地球の命づな』（49,74,80p）
  図7、図18…『地球の気候はどう決まるか？』（27,75p）
  図9.4、図10.2…『地球の資源と環境　第二版』（156,187p）
  【2枚目表】（地球上のエネルギーの流れ）
  図2.2…『気候変動論』（35p）
  図1.1、表1.1、図2.1、図2.2…『地球環境の化学』（2,5,98,100p）
  【2枚目裏】（温室効果）
  図2.3、図2.4、図2.10、図2.11、図2.12、図2.13、表2.3…『地球環境の化学』（101,102,110,111,112,114p）
• 補足説明：　
  �@地表温度を決める要因：
  　太陽光、アルベド、温室効果ガス
  �A太陽放射と地球放射：
  �B大気の温度構造：　
  　対流圏、成層圏、中間圏、熱圏、オゾン層、電離圏
  �C大気の大循環：
  　ハドレー循環、フェレル循環、極循環
  　砂漠

補足説明

全般	地球科学用語については『地球科学用語集』ページを参照。 単位については『単位について』のページを参照。 地質年代については『地質年代表』のページを参照。

• 気圏については『気圏について』のページを参照。
• 砂漠については『砂漠化とは』のページを参照。
• ※フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』で主な項目について調べることができます。
  ■チャド湖／
  ■砂漠／サハラ砂漠／
  ■大気／対流圏／成層圏／中間圏／熱圏／オゾン層／電離層／
  ■太陽光／アルベド／温室効果ガス／ハドレー循環／Atmospheric circulation／
• 【大気の温度構造】
  

  Figure 7b-1: Vertical change in average global atmospheric temperature. Variations in the way temperature changes with height indicates the atmosphere is composed of a number of different layers (labeled above). These variations are due to changes in the chemical and physical characteristics of the atmosphere with altitude. 〔Michael Pidwirny氏によるPhysicalGeography.netの『FUNDAMENTALS OF PHYSICAL GEOGRAPHY』の『CHAPTER 7: Introduction to the Atmosphere』の『(b). The Layered Atmosphere』から〕 大気の温度構造。高度に対して温度は下降と上昇を繰り返しているが、その変わり目を境界として、地表から対流圏・成層圏・中間圏・熱圏と名づけられている。それらの境界は、地表から対流圏界面・成層圏界面・中間圏界面と呼ばれる。成層圏界面付近の温度上昇は、太陽紫外線によるオゾンの生成と分解に伴う発生熱による。なお、オゾン層は高度20〜30km付近に存在する。また、熱圏の温度上昇は、大気を構成するさまざまなガス分子の太陽紫外線による電離反応に伴う発生熱による。

• 【大気の大循環】
  

  Idealized, three cell atmospheric convection in a rotating Earth. "Three cell" being either three cells north or south of the equator. The deflections of the winds within each cell is caused by the Coriolis Force. Figure 7.5 in The Atmosphere, 8th edition, Lutgens and Tarbuck, 8th edition, 2001. 〔Eastern Illinois UniversityのJohn P. Stimac氏による『Weather and Climate ESC 1400G - Sections 7, 8, 9』の『Atmospheric Circulation』から〕 大気の大循環。おもに対流圏であるが、図は誇張されている。北半球においては、赤道側からハドレー循環・フェレル循環・極循環の３つが存在する。南半球にも対称的に３つの循環が存在する。ただし、図は理想化されている。南北方向の大気の動きは、地球の自転の影響を受けて、例えば北半球では進行方向の右側にそれる。南半球では逆である。

  
  

  Figure 7p-2: Simplified global three-cell surface and upper air circulation patterns. 〔David Hodell and Ray G. Thomas両氏によるWelcome to the GLY1073 Electronic Tutor:　"An Introduction to Global Change"の『Atmospheric Circulation』の中から〕 大気の大循環。

• 【砂漠の分布】
  

  〔USGSによるDeserts: Geology and Resourcesの『What Is a Desert?』から〕 大気の大循環により、南北の緯度30度付近には、ハドレー循環（フェレル循環も）の下降流が吹きつける。ハドレー循環の上昇流は赤道付近の湿った空気からなるが、上空で雲や雨（または雪）として水蒸気を放出するため、下降流は乾燥している。したがって、下降流が吹きつけるところは乾燥化し、砂漠となりやすい。

参考

【地表でのエネルギー源】

• 地表でのエネルギー源（熱源）強度比較
  

  エネルギー源	強度比	地球上のエネルギー流量*
  		エネルギー源	エネルギー流量 （1020 kJ/年）
  		太陽から宇宙へ放射されるエネルギー	1.17×1011
  太陽光	5000	地球に入射する太陽エネルギー	54.4
  		地球の気候や生物圏に影響するエネルギー	38.1
  		水の蒸発に使われるエネルギー	12.5
  		風力エネルギー	0.109
  		光合成に使われる太陽エネルギー	0.0836
  		純一次生産力に使われるエネルギー	0.0372
  地熱	1	地球の内部から表面に伝達されるエネルギー	0.0100
  		人類が消費した全一次エネルギー（1990）	0.00368
  		消費された化石燃料のエネルギー含量（1990）	0.00297
  重力	0.1	潮汐と波力エネルギー	0.00126
  		米国の全エネルギー消費量（1990）	0.000837
  		人類が消費した食糧のエネルギー含量（1990）	0.000188
  *スピロ・スティリアニ（2000）による〔『地球環境の化学』（1-5p）から〕の『表1.1　地球上のエネルギー流量』から

【チャド湖の1963年〜2001年の変化】

• 〔UNEPによるResources for Scientistsの『Maps & Graphics』の『Vital Water Graphics』の『Problems related to freshwater resources』の中の『A Chronology of Change: Natural and Anthropogenic Factors Affecting Lake Chad』から〕 チャド湖の1963年〜2001年の間の変化。

【4月のアルベド】

• 〔NASAによるVisible Earthの『Atmosphere』の中から〕 アルベド（反射率）〔太陽系の天体（惑星や衛星など）の、太陽からの入射光に対する反射光の強さの比〕。この図は、2002年4月7日〜22日の16日間にわたる、人工衛星TerraのModerate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)により観測されたデータから作成されている。