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配付プリント等 |
補足説明 |
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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(O3)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。 |
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. 〔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。図中のHは、地表での高気圧帯を、Lは低気圧帯を示す。ハドレー循環の地表側では東からの風となり、貿易風と呼ばれている。フェレル循環の地表側では西からの風となり、偏西風と呼ばれている。また、ハドレー循環とフェレル循環、およびフェレル循環と極循環の、上空側の境界部にはジェット気流(西からの強い風)も存在する。 |
〔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(地表は高気圧になる)が吹きつける。ハドレー循環の上昇流(地表は低気圧になる)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 |
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(1020 kJ/年) |
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太陽から宇宙へ放射されるエネルギー |
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太陽光 |
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地球に入射する太陽エネルギー |
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地球の気候や生物圏に影響するエネルギー |
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水の蒸発に使われるエネルギー |
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風力エネルギー |
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光合成に使われる太陽エネルギー |
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純一次生産力に使われるエネルギー |
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地熱 |
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地球の内部から表面に伝達されるエネルギー |
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人類が消費した全一次エネルギー(1990) |
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消費された化石燃料のエネルギー含量(1990) |
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重力 |
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潮汐と波力エネルギー |
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米国の全エネルギー消費量(1990) |
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人類が消費した食糧のエネルギー含量(1990) |
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*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 |
〔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〕 アフリカ大陸中央部に存在するチャド湖の1963年〜2001年の間の変化。1960年代の面積は2.6km2以上であったが、灌漑等により急激に縮小している。 |
〔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。 |
〔千葉県環境研究センターの『平成14年度第1回公開講座第1部スライド』から〕 太陽放射のうち約3割は宇宙へ反射される(アルベド)。また、太陽放射の約5割(アルベド分を除くと約7割)が地表(陸および海)で吸収される。 |
〔Oklahoma Climatological Surveyの『Training Materials』の『Overview of Meteorology』の中の『Earth's Energy Budget』から〕 太陽放射のうち約3割(アルベド)は宇宙へ反射される。 |
〔千葉県環境研究センターの『平成14年度第1回公開講座第1部スライド』から〕 太陽放射はおもに可視光線(0.4〜0.7μm程度)であり、地球放射は赤外線(目に見えない)である。 |
〔Seafriends Marine Conservation and Education Centreによるseafriendsの『oceanography』の中の『Oceanography - currents』から〕 1番目の図:横軸は電磁波の波長で、縦軸は強度。大気中のいくつかのガスによる吸収のようすも示されている。 |
Figure 7j-1: Balance between average net shortwave and longwave radiation from 90°North to 90°South. 〔Okanagan University CollegeのDepartment of GeographyのMichael Pidwirny氏によるPhysicalGeography.netの『FUNDAMENTALS OF PHYSICAL GEOGRAPHY』の『CHAPTER 7: Introduction to the Atmosphere』の中の『(j). Global Heat Balance: Introduction to Heat Fluxes』から〕 赤道付近は太陽放射>地球放射で、極付近は逆に地球放射>太陽放射である。そのため、赤道付近はますます暑く、極付近はますます寒くなるが、これらの温度差を無くす方向に大気と海水が循環する。したがって、ある程度に温度差が縮まった状態でほぼ定常に達している。 |
〔千葉県環境研究センターの『平成14年度第1回公開講座第1部スライド』から〕
太陽光の強度および地球の大きさと反射率から、地球が放射するエネルギー(=地球が受けるエネルギー)を計算することができる。さらに、ステファン・ボルツマンの式から、理想的な(放射平衡の)地表温度を計算できる。この式から、電磁波のエネルギー(波長でも表現できる* )とその電磁波を放射している物体の温度を計算できる。つまり、太陽表面は6000℃程度で、地表面は-18℃程度である。しかし、地球の場合は温室効果を行う大気が存在するため、その影響によって約15℃となっている(つまり温度差33度分は水蒸気や二酸化炭素などによる温室効果による上昇である)。 |
【砂漠】
砂漠の面積についての情報は多くない。以下に『ウィキペディア』からのデータを示した。
アフリカ大陸 | バユダ砂漠 - チャルビ砂漠 - ダナキル砂漠 - 東部砂漠 - フェリオ砂漠 - カラハリ砂漠 - リビア砂漠 - ナミブ砂漠 - ヌビア砂漠 - ニーリ砂漠 - リフタスフェルト - サハラ砂漠 - テネレ - 白砂漠 |
南極大陸 | 南極大陸 |
アジア | バダインジャラン砂漠 - ゴビ砂漠 - ハミ砂漠 - インダスバレー砂漠 - グルバンテュンギュト砂漠 - カラクム砂漠 - ハーラーン砂漠 - クムタグ砂漠 - キジルクム砂漠 - ロプノール - オルドス地方 - ツァイダム盆地 - レギスタン砂漠 - サルイイシコトラウ砂漠 - タクラマカン砂漠 - トングリ砂漠 - サール砂漠 - タール砂漠 - チョーリスタン砂漠 - ウスティウルト高原 - ウランプハ砂漠 |
オーストラリア大陸 | ギブソン砂漠 - グレートサンディ砂漠 - グレートビクトリア砂漠 - リトルサンディ砂漠 - ナラボー平原 - プレーンテッド砂漠 - シンプソン砂漠 - ストレズレキ砂漠 - スタート砂漠 - タナミ砂漠 - チラリ砂漠 |
ヨーロッパ | アクーナ砂漠 - バルデナス・レアル - ブレドウスカ砂漠 - カボ・デ・ガタ自然公園 - デリブラッスカ・ペスカラ - ハーレンディ - オルテニア・サハラ - リン砂漠 - タベルナス砂漠 |
中東 | ダハナ砂漠 - アラビア砂漠 - カヴィール砂漠 - ルート砂漠 - マルゴ砂漠 - ナオミード砂漠 - ユダヤ砂漠 - ネフド砂漠 - ルブアルハリ砂漠 - ネゲヴ - シリア砂漠 - ティハーマ |
北アメリカ | アガーテ砂漠 - アルヴォード砂漠 - アマルゴサ砂漠 - バハ・カリフォルニア砂漠 - ブラックロック砂漠 - カークロース砂漠 - チャネルド・スキャブランド - チワワン砂漠 - コロラド砂漠 - コロラド高原 - エスカランテ砂漠 - グレートベースン - グレートソルトレイク砂漠 - ハルナダ・デ・ムエルト - モハーヴェ砂漠 - インカミップ砂漠 - オウィヒー砂漠 - プレーンテッド砂漠 - スモーククリーク砂漠 - ソノラ砂漠 |
南アメリカ | アタカマ砂漠 - ラ・グアヒーラ砂漠 - メダノス・デ・コロ国定公園 - モンテ砂漠 - パタゴニア砂漠 - セチュラ砂漠 - タタコア砂漠 |
オセアニア | カウ砂漠 - ランギポ砂漠 |
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1 | - | 南極砂漠 | 13,829,430 | 南極 |
2 | - | 北極 | >13,700,000 | アラスカ、カナダ、グリーンランド、アイスランド、ロシア |
3 | 1 | サハラ(アフリカ) | >9,100,000 | アルジェリア、チャド、エジプト、リビア、マリ、モーリタニア、モロッコ、スーダン、チュニジア |
4 | 2 | アラビア砂漠(中東) | 2,330,000 | サウジアラビア、ヨルダン、イラク、クウェート、カタール、UAE、オマーン、イエメン |
5 | 3 | ゴビ砂漠(アジア) | 1,300,000 | モンゴル、中国 |
6 | 4 | カラハリ砂漠(アフリカ) | 900,000 | アンゴラ、ボツワナ、ナミビア、南ア |
7 | 5 | パタゴニア砂漠(南アメリカ) | 670,000 | アルゼンチン、チリ |
8 | 6 | グレートビクトリア砂漠 | 647,000 | オーストラリア |
9 | 7 | シリア砂漠(中東) | 520,000 | シリア、ヨルダン、イラク |
10 | 8 | グレートベースン砂漠(北アメリカ) | 492,000 | 米国 |