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地温

一般小学生

まとめ

地温
太陽の放射エネルギーを地表面が吸収することで上昇する、地面および地中の温度
  • 1日の変化において、太陽高度、地温、気温の順にピーク時刻が訪れる
  • 地表面に近いほど温度変化が大きく、深くなるほど変化の幅は小さくなり、ピーク時刻も遅れる
  • 測定時は最小目盛りの10分の1まで目分量で読み取り、1日の平均に近い午前9時などに観測を行う

解説

地温は、太陽からの放射エネルギーを地面が直接受けることで変化します。大気は太陽光をほとんど透過させるため、まず地面が温まり、その地面からの熱が空気に伝わることで気温が上昇するという因果関係があります。この熱伝導のプロセスには時間差が生じるため、晴天時における各項目のピーク時刻には以下の表のようなズレが生じます。

項目 ピーク時刻(晴天時) 変化の理由
太陽高度 12時(南中時) 太陽が真南にきて受熱効率が最大になるため
地温 13時ごろ 地面が直接熱を吸収・蓄積するのに時間を要するため
気温 14時ごろ 地面の熱が空気に伝わり、空気が温まるまでさらに時間がかかるため

また、地温の変化は深さによっても異なります。地表面に近いほど1日の温度変化が激しく、深くなるにつれて地上からの熱が伝わるのに時間がかかるため、温度変化の幅は小さくなり、ピークの時刻も遅れていきます。地下数メートルの深さになると、1日の変化はほとんど見られなくなります。

コラム

地温の測定には地中温度計が用いられます。測定の際は、直射日光の影響を避けるために温度計の液だめを規定の深さに埋め、覆いを設置するのが一般的です。目盛りを読み取る際は、最小目盛りの10分の1まで目分量で正しく読み取ることが求められます。

1年間の変化においても同様の傾向が見られ、南中高度が最大となる夏至(6月下旬)のあと、7月ごろに地温が最高となり、8月ごろに気温が最高となります。これは比熱の大きい海水や地表面、そして大気が温まるまでに膨大な熱エネルギーの蓄積が必要であるためです。

小学生のみなさんへ

地面の温度おんどのことを「地温」といいます。太陽の光でまず地面が温められ、その熱が空気に伝つたわって気温が上がります。そのため、太陽が一番高くなるお昼の12時よりも、地面が一番熱くなるのは午後1時ごろ、空気が一番熱くなるのは午後2時ごろと、少しずつ時間がずれるのが特徴とくちょうです。

地面の深いところほど、温度の変化は小さくなります。地下深くでは、昼も夜も温度がほとんど変わりません。地温をはかるときは、目盛めもりりの10分の1まで正しくはかり、1日の平均に近い午前9時ごろに観測かんそくを行います。

ルラスタコラム

砂漠では昼間の地温が70度を超えることもありますが、夜になると急激に冷え込みます。これは砂が熱しやすく冷めやすい性質を持っているからです。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 晴天の1日において、太陽高度、地温、気温がそれぞれ最高値を示す順序を答えなさい。
太陽高度(12時ごろ)→地温(13時ごろ)→気温(14時ごろ)の順にピークが訪れます。
【応用】 太陽高度が最大になる時刻と、地温や気温が最大になる時刻にズレが生じるのはなぜか、簡潔に説明しなさい。
太陽の放射エネルギーによってまず地面が温まり、その地面からの熱が空気に伝わって温まるまでに時間差が生じるためです。
【実践】 地中の温度を測定する際、地表面からの深さが深くなるにつれて、1日の温度変化の「振幅(変化の幅)」と「ピークの時刻」はどのように変化するか。
地表面から深くなるほど、1日の温度変化の幅は小さくなり、最高温度に達する時刻は地表面よりも遅くなります。

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