【第56回】2021年８月試験（学科一般試験）問５（放射平衡・温室効果）

問５

地球大気の温室効果の原理について述べた次の文章の下線部 (a) ～ (d) の正誤の組み合わせとして正しいものを、下記の１～５の中から１つ選べ。ただし、以下の条件が満たされているものと仮定する。
・太陽放射は大気層を完全に透過する。
・地表面は黒体で全ての放射を完全に吸収する。
・大気は地表面からの黒体放射を完全に吸収する。
・大気の温度は一様であり、大気および地表面は放射平衡状態にある。

地球に大気がないときの、地表面が受け取る太陽放射量と放射平衡状態にある地表面温度を絶対温度 T₀ とする。図のように大気があるときには、大気上端の放射収支から、大気の上向きの長波放射量は (a) 地表面が吸収する太陽放射量と等しい。一方、地表面の放射収支から、太陽放射量と大気の下向き長波放射量の和は地表面からの黒体放射量と等しい。また、黒体放射量は物質の絶対温度の (b) ４乗に比例する。これらより、大気の温度は(c) 2^1/4T₀ となり、地表面温度は (d) T₀ となる。