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地球の温度についてです。

ryu********さん

2016/11/2406:20:05

地球の温度についてです。

太陽から受けるエネルギーと地球から二次的に放射されるエネルギーのバランスから単純に考えるとおよそ-15°Cとなるはずだが、炭酸ガスを主とした温室効果によっておよその平均で+15°Cになっている、と聞きました。
疑問に思ったのは地球の内部にはマントルの対流があり、プレートの移動など大きな力のエネルギー源となっていることを考えると地球内部で核反応等で生じる熱も考慮されるべきではないかということです。この熱は地球の温度の計算には無視できるほど小さいのでしょうか?

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det********さん

2016/11/2415:24:04

地球内部から伝わってくる熱量のことを、地殻熱流量と言います。

山賀さんのこのページに詳しく解説があります。
http://www.s-yamaga.jp/nanimono/chikyu/netsuryuryo.htm

「地殻熱流量の値は、陸でも海でもだいたい69mW/㎡くらいである。

中央海嶺では平均値の8倍くらいに

地表に到達する太陽エネルギーは、約170W/㎡である。だから、地殻熱流量はその2500分の1でしかない。

つまり、地球表面の温度や気象の変化に対しては、地殻熱流量は影響を与えていないとしてよい」



なので、地球全体では
地球の表面積*69mW/㎡=約510兆㎡*0.069W/㎡=35.19兆W

実際には中央海嶺などの火山帯が約8倍になるので、約44.2兆Wになるようです。
詳しくは東北大学などによる研究があります。

東北大など、地球反ニュートリノ観測にて地球形成時の熱の残存を実測
http://news.mynavi.jp/news/2011/07/21/016/



地殻熱流量の約44.2兆Wは膨大な熱量ですが、それでも太陽から受ける熱量の2500分の1でしかないので、気温や気象に与える影響はないようです。

「1年間かかっても、わずか7mmの厚さの氷しか融かすことができない」そうです。

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gus********さん

2016/11/2415:38:00

ここまで誰も核反応について突っ込んでないので一応突っ込んでおきますけど、

マントルの対流は、熱々の味噌汁が渦を作ってるようなもので、熱いものが冷える過程で対流しているに過ぎず、太陽で起きてる核融合のような核反応を起こすには質量が2万倍以上足りないので、”地球内部では核反応は起きていない”、ということを書き添えておきます。

msa********さん

2016/11/2409:29:56

温室効果ガスにはメタンとか二酸化炭素とか二酸化窒素とかフロンとかいろいろありますね。しかし、地球温暖化に最も寄与しているのは水蒸気のはずです。ですから太古の昔から地球は水蒸気やCO2によって地球温暖化になっていました。

で、くどいですが平均+15°Cは+288Kです。もし温室効果ガスが無かったらば、昼間は太陽に暖められて非常に熱くなるでしょうが、逆に・夜間は地球から宇宙に向けてどんどん熱を放射するので、計算したら地球の平均気温は氷点下十数度?(すみません忘れました)になるそうです。じゃあ何で+15℃になるのか、それは「地熱」があるからだそうです。

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fri********さん

2016/11/2406:48:42

>地球内部で核反応等で生じる熱も考慮されるべき
地球のエネルギー収支を考える上では地球内部で発生する
地熱エネルギーも考慮されています。非常に小さいですが…

【入】
太陽から降り注ぐエネルギー:99.966%
地熱エネルギー:0.025%
化石燃料の燃焼:0.007%
潮汐エネルギー:0.002%

【出】
大気で反射されるエネルギー:6%
雲で反射されるエネルギー:20%
地表で反射されるエネルギー:4%
大気から放射されるエネルギー:64%
地表から放射されるエネルギー:6%

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