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78 第3編 大気と海洋
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基本例題8 太陽放射
地球を半径 6.4 × 103kmの球として、次の問いに答えよ。
(1) 太陽から1天文単位離れて, 太陽光線に垂直な1m²の面が1秒間に受け取る
量はいくらか。有効数字2桁で答えよ (kW/m²で表せ)。 また,それを何というか。
(2) 地球が受け取る1秒間当たりの太陽の放射エネルギーの総量は,何 kW か。
(3) 太陽放射が当たっている地球の半球において, 地表1m²当たり1秒間に受け取
る熱量は平均何kW/m² になるか。 大気の吸収などは無視する。
指針 1W とは、1秒間に1Jのエネルギーが出入りしたり変化したりすることを示す。
(2) 地球が受け取る太陽の放射エネルギーの総量は, 太陽光線に垂直な地球の断面が
受け取る量に等しい。 したがって, 太陽定数に地球の断面積をかければよい。 単
位の統一に注意!
(3) エネルギーの総量を地球の全表面積の半分で割ればよい。
解答(1)1.4kW/m²,太陽定数
(2) 6.4 x 10km = 6.4 × 10°㎡
(3)
地球の断面積は
3.14 x (6.4 x 106) 2 = 1.29 × 1014 (m²)
よって 1.4 × 1.29 x 10 = 1.8 x 10"(kW)
2
1.4 x 3.14 x (6.4 × 106) ²
0.70(kW/m²)
4 x 3.14 × (6.4 × 106)² × (1/2)
リード C
基本
図
放射
(1)
