太陽放射と地球放射の
エネルギー収支
温室効果
太陽放射（短波長）エネルギー収
支
２
太陽放射（短波長）と地球放射（長波
長）の
エネルギー収支
黒体放射
物体はその温度に応じて電磁波を放射し ている。
このような放射を黒体放射とよび，その強度Fは次
式で表される。（Stefan-Boltzmann law）
F = σ T4
• ただし，σはStefan-Boltzmannの定数 5.67 10-8 W/(m2K4)，
• Tは物体の温度 K
地球のエネルギー収支
地球が受ける太陽放射（左辺）と，暖められた地球の
放射（右辺）が平衡していると考えると，
(1-α)πa2 I = 4πa2 σ Te4 がなりたち，整理する
と
(1-α) I /4 = σ Te4
αは地球の太陽放射反射率（アルベド）
←
雪氷の広がり，大気中の雲とエアロゾル
aは地球の半径
I は地球大気上端の面積・時間当たりの 太陽放射
エネルギー（太陽定数） 1366 W/m2 （WはJ/s)
Teは地球の有効放射温度 K
地表の平均温度
前ページの式から，
Te =((1-α) I /4σ)1/4
α=0.30とする
と， Te = 255K →
-18℃
= 地表面の有効放射温度
= 地表面の平均温度
温室効果greenhouse effect
Ta: 大気の温度
地面でのエネルギー収支
(1-α) I/4 + σTa4 = σTs4
大気外縁でのエネルギー収支
(1-α) I/4 = σTa4
上の２式からTaを消すと， (1-α) I /2 = σTs4 とな
り，
Ts = ((1-α) I /2σ) 1/4 = 288 (K)，つまり， 15℃