地球のエネルギー収支

地球の平均気温とその不均衡を決定する、入射する太陽エネルギーと放出される地球エネルギーの流れの収支。

Definition

地球のエネルギー収支とは、地球が太陽から受け取る放射エネルギーと、宇宙に放出するエネルギー、およびそれを再分配する内部の熱の流れとの間のバランスである。

Scope

入射する太陽放射の反射、大気吸収、地表吸収への分配、顕熱および潜熱フラックスを含む地表エネルギー収支、放出される長波放射、惑星アルベド、および進行中の温暖化と海洋熱吸収に関連するわずかな大気上端不均衡を対象とする。

Core questions

• 入射する太陽エネルギーは、反射、吸収、地表加熱にどのように分配されるか？
• 気候システムに出入りする主要なエネルギーの流れの大きさはどのくらいか？
• 持続的な大気上端不均衡は気候システムに何を意味するか？

Key theories

全球エネルギー収支会計

短波および長波フラックス、ならびに乱流および潜熱交換を追跡し、惑星エネルギー収支を閉じ、正味の不均衡を診断するための定量的枠組み。

Mechanisms

地球全体で平均して約340ワット/平方メートルの入射太陽放射のうち、およそ100ワット/平方メートルが雲、エアロゾル、地表によって反射され、残りが吸収される。地表は長波放射、顕熱、蒸発によって運ばれる潜熱としてエネルギーを放出する。大気はその有効放射温度で宇宙に放射する。現在わずかに正である小さな残余の不均衡は、主に海洋に蓄積されている。

Clinical relevance

エネルギー収支は、気候変動の検出、気候モデルの検証、および測定された大気上端不均衡からの海洋熱吸収の定量化のための観測基盤である。

History

DinesとHoughtonによる初期の収支推定は、衛星時代を通じて洗練された。地球放射収支実験（Earth Radiation Budget Experiment）とその後のCERES機器は、全球フラックス測定を提供し、Trenberthとその同僚、およびStephensとその同僚による統合研究が現代の収支を確立した。

Key figures

• Kevin Trenberth
• Graeme Stephens

Seminal works

• trenberth2009
• stephens2012

Frequently asked questions

地球の惑星アルベドとは何か？

惑星アルベドとは、入射する太陽放射のうち宇宙に反射される割合であり、約0.3である。これは主に雲、エアロゾル、雪、氷、明るい地表によって決定される。