ジジイの独り言 地球の平均気温１５℃の計算法より

ど素人の考えです。参考にならないかも知れませんが、興味のある方には御笑独頂ければ幸いです。

前回の「アルベドとは、何だろうか」で、地球表面に大気がない場合のマイナス18℃は確認できたことにする。（ただし、実際には問題がありそうではあるが・・・）

今回は大気があるときの地球の表面温度15℃の求め方について考える。

地球の平均気温は、地球の保有するエネルギーと太陽光の直接のエネルギーとの合計による温室効果による温度上昇であるから、大気が受け取るエネルギーは、太陽のエネルギを１とすれば、概ね2倍（教養の気象学の計算例では1.98としている）がこれで計算するとなぜか303（302）Ｋ，となる。

今、仮に1.627倍（本数字は、逆算したもの＝390/239.75）と仮定すれば

　E１＝‘σ・T1^4　、　E2＝σ・T2^4　から　T2＝T1×（E2/E1）^(1/4)

 E2/E1＝1.627として、　T2＝T1×1.627^(1/4)=T1×1.129

T1=255(k)＝－18℃とすると　T2=255×1.129＝288（ｋ）＝15（℃）

となる。1.627については今後検討する。

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どうやら間違っていたようである。

上記の計算は地表面よりも外側に大気が存在しないばあい、つまり地表の熱がすべて放射によって大気に伝達されるという計算になっているからである。真鍋さんやIPCCらの計算もこうなっていると思うが、現実的には地表面から大気には主に熱伝達・伝導・蒸発・対流の形で行われ、実際には温度はずっと小さくなるはずである。平均高度5000ｍほどの熱収支面（－18℃）から下向きに大気圧を補正したら288℃になる。宇宙から地表面までの大気圧で計算した方が簡単であるかもしれない。

何年間の疑問がようやくにして解けそうである。

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さて、この問題はここらにして、次回は大気中の鉛直方向の状態分布に迫ってみたい。