放射平衡温度について述べた次の文章の空欄(a)〜(c)に入る数値及び式の組み合わせとして適切なものを、下記の①〜⑤の中か…

一般知識　一般知識問2

放射平衡温度について述べた次の文章の空欄(a)〜(c)に入る数値及び式の組み合わせとして適切なものを、下記の①〜⑤の中から1つ選べ。地球が黒体放射していると仮定すると、地球から放出される長波放射エネルギーは放射平衡温度の (a) 乗に比例する。また、地球のアルベドをAとすると地球が吸収する短波放射エネルギーは (b) に比例する。放射平衡の状態ではこの2つのエネルギーが釣り合っている。これらの関係から、地球のアルベドが0.3から0.35に変化して放射平衡温度がT₁からT₂に変化したとすると、放射平衡温度T₂は (c) ×T₁となる。

①(a): 2　(b): A　(c): (0.35/0.3)^(1/2)
②(a): 2　(b): 1-A　(c): (0.65/0.7)^(1/2)
③(a): 4　(b): A　(c): (0.3/0.35)^(1/4)
④(a): 4　(b): 1-A　(c): (0.65/0.7)^(1/4)
⑤(a): 4　(b): 1-A　(c): (0.7/0.65)^(1/4)

正答 ④

正答は ④。(a) 4、(b) 1−A、(c) (0.65/0.7)^(1/4) の組み合わせです。【解説】 (a) 黒体が放射するエネルギーは、ステファン・ボルツマンの法則 E＝σT⁴ により温度の4乗に比例します。 (b) アルベド A は反射される割合なので、地球が吸収する短波放射は入射量の (1−A) 倍で、(1−A) に比例します。 (c) 放射平衡では σT⁴ ∝ (1−A) なので、T ∝ (1−A)^(1/4) です。アルベドが0.3から0.35に変わるとT₂/T₁＝{(1−0.35)/(1−0.3)}^(1/4)＝(0.65/0.7)^(1/4)

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となります。アルベドが大きくなると吸収が減るので、T₂ は T₁ より少し低くなります（0.65/0.7≒0.93 の4乗根で約0.98倍）。【ほかの選択肢】 ①② 放射エネルギーは温度の2乗ではなく4乗に比例します。誤り ③ 吸収されるのは A ではなく (1−A) です。誤り ⑤ 分子と分母が逆で、アルベドが増えたのに温度が上がる結果になります。誤り

出典：令和5年度第2回（第61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2（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 2026年10月15日

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