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人熱?

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2015-01-16

増田耕一氏の「吸収率が吸収物質濃度に応じて変化するところ」とは、たとえばCO2の10μm帯や15μm帯のウイング とされる。

22:12

CO2の10μm帯は 水蒸気の吸収が少なく、これより後のCO2の増加で吸収率が増えそうな波長帯である。

CO2の15μm帯の縁(orウイング)も broadeningで 吸収率が増える余地のある波長帯とされる。

プラス側orマイナス側どちらか一方の要素ばかりでないのならば、バランスの見積もり プラス側にあるかマイナス側にあるかまでを語るには、定量評価が必要となってくるのではないか?一筋縄にはいくまい。

11:47

対流圏温度を上げる要素として

  • 二酸化炭素10μm帯赤外放射の対流圏吸収量増加。
  • 二酸化炭素15μm帯のバンド幅broadeningによる 対流圏赤外吸収量の増加。

地表面温度を上げる要素

  • 二酸化炭素15μm帯赤外放射の吸収平均高度低下。

どちらが優勢になるか判然とせず より精査を必要とするものとして

  • 二酸化炭素15μm帯赤外射出高度の上昇。
    • 既に成層圏に達している波長領域については 放射高度上昇により 放射面積の拡大等により 放熱量の増大。
    • ウイングで まだ成層圏に達していない波長では 放射高度上昇により 放熱量が 減少する。

対流圏温度の上昇は 成層圏温度を上昇させる要素である。

地表面温度上昇は 地表面放射を増大させる要素である。

成層圏温度へのオゾンの影響は大きいであろうが、対流圏上部温度や二酸化炭素の影響も無視できなげ。

11:16

Barrett&Bellamyは 30ppmあたりで15μm帯のP枝R枝の放射高度が成層圏下部高度11-12kmあたりに達したと推定し、1000ppmでは20km超になっていると予想しているようである。

成層圏の温度は 1960年以前は水蒸気の存在量が不明であったため  オゾン、水蒸気、二酸化炭素と対流圏上部温度が 成層圏温度をきめていると思われていたようであるが、成層圏水蒸気量が少ないことが判明し、1961年にミラー&真鍋(1961)のモデルが出された。それ以降は 成層圏温度はオゾン二酸化炭素および対流圏上部温度が成層圏温度を決めていると思われるようになったようである。

中田好一氏が示す試算結果は τを近似式で表し その近似τをもろもろの式に代入して得たもののようである。

06:17

http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/kisohp/STAFF/nakada/Jugyo/K=Transfer(II).ppt


水蒸気連続吸収      \tau_1(\lambda)=10^{-4+0.24\lambda(\mu m)

水蒸気近赤外吸収    \tau_2(\lambda)=10^{1-\[\lambda(\mu m)-2.5\]^2}

水蒸気 6μmバンド吸収  \tau_3(\lambda)=10^{3-0.9\[\lambda(\mu m)-6\]^2}

CO_2 10μmバンド吸収  \tau_4(\lambda)=10^{2.7-3.2\[\lambda(\mu m)-9.5\]^2}

CO_2 15μmバンド吸収  \tau_5(\lambda)=10^{3.8-2.5\[\lambda(\mu m)-15\]^2}

CO_2 16μmバンド吸収  \tau_6(\lambda)=10^{2-0.35\[\lambda(\mu m)-15.5\]^2}


大気全吸収      \tau_\lambda^G=\tau_1(\lambda)+\tau_2(\lambda)+\tau_3(\lambda)+\tau_4(\lambda)+\tau_5(\lambda)+\tau_6(\lambda)


http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/kisohp/STAFF/nakada/Jugyo/K=Transfer(II).ppt

Jugyo

1960年ごろになってようやく、成層圏に水蒸気が少ないことが知られ、このことを適用した最初のモデル提案がメラー&真鍋(1961)であったようである。

06:01

成層圏の温度決定への要素として メラー&真鍋(1961)以前の研究では 成層圏水蒸気の量が不明のままで進められていた。その後 成層圏には水蒸気が少ないことが分かったので、それを取り入れ一番にモデル化したのがメラー&真鍋(1961)のようである。

cf. 松野太郎, 島崎達夫著 岸保勘三郎, 浅井富雄編『大気科学講座〈3〉成層圏と中間圏の大気』 (1981年)@amazon p.114

対流圏の温度が それより上層に影響しないってことはないと思われるのですが。

05:18

松野太郎, 島崎達夫著 岸保勘三郎, 浅井富雄編『大気科学講座〈3〉成層圏と中間圏の大気』 (1981年)@amazon pp.107-108


 図からわかるように、中層大気におけるQ(z)に対しては、その場所での熱放射による冷却効果(\delta関数)と、主に対流圏から射出される熱放射を吸収する効果(下方のプラス)が重要で、中層大気の他の高さからの放射はほとんど影響しない(W≒0)。

中層大気の問題を取り扱うのに、多くの場合、対流圏は与えられたものとして切り離して考えてよいことに留意すると、Q(z)として

Q(z)=-\alpha B(z)+Q_T(z)   (3.56)

という形にかけることがわかる。前の議論から明らかなように、\alphaはカーチス行列の対角成分であり、Q_Tは下層、主として対流圏の温度によって決まる量である。

対流圏上部の温度がQ_Tを決め 成層圏高度zでの放射や温度にも影響を与えると思われる。

10μm帯を今後の温室効果の担い手のひとつとみるのは ひとり中田好一氏のみではないようだ。たとえば柴田清孝氏。

04:46

商品の詳細@amazon

 弱い吸収帯を表5.7に示す。これらの中で結合吸収帯(𝒱₃-𝒱₁)の10μm帯は水蒸気の吸収が非常に弱い大気の窓領域にあるので地球の放射収支にとって無視し得ない吸収帯である.


柴田清孝『光の気象学』(1999)p.72

次のリンク先にある図を参照されたし。

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