地球と同じ大きさで放射平衡温度も等しい惑星が、太陽から地球までの距離の半分の距離に位置しているとする。地球のアルベドを0…
一般知識 一般知識 問5
地球と同じ大きさで放射平衡温度も等しい惑星が、太陽から地球までの距離の半分の距離に位置しているとする。地球のアルベドを0.30としたとき、この惑星のアルベドとして適切なものを、下記の①〜⑤の中から1つ選べ。なお、地球及びこの惑星は球形の黒体とする。
- ①0.30
- ②0.65
- ③0.76
- ④0.83
- ⑤0.93
正答 ④
正答は ④。この惑星のアルベドは約0.83 です。
【考え方】
球形の黒体の放射平衡では、吸収する太陽放射と射出する地球(惑星)放射が等しくなります。
πr²S(1−A)=4πr²σTe⁴ より Te⁴=S(1−A)/(4σ)
太陽からの距離が半分になると、受ける太陽放射の強さ S は距離の2乗に反比例するので 2²=4倍になります。
【計算】
放射平衡温度が等しいのでS(1−0.30)=4S(1−A′)
1−A′=0.70/4=0.175
A′=0.825≒0.83
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惑星の大きさは地球と同じですが、上の式の両辺に r² が入るので、大きさは結果に関係しません。
【ほかの選択肢】
① 0.30 は、距離による太陽放射の違いを考えないときの値です。誤り
② 0.65 は、太陽放射が2倍(距離に反比例)として計算した値です。誤り
③⑤ 上の計算と合いません。誤り
出典:令和4年度第2回(第59回)気象予報士試験 学科試験(予報業務に関する一般知識)問5(一般財団法人気象業務支援センター 公表・許諾を得て掲載)出典元ページ
最終更新日
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