千葉の空

アクセスカウンタ

zoom RSS 太陽の最高高度(仰角)と気温及び地下温度の関係

<<   作成日時 : 2017/04/14 17:05   >>

なるほど(納得、参考になった、ヘー) ブログ気持玉 7 / トラックバック 0 / コメント 1

      .
 太陽の高度(仰角)は、季節と時刻によって刻々と変化し、また太陽が出ている(日照)時間も変化する。地球の回転軸が、公転面に対して傾いているため、日中の最高高度(仰角)は、夏至(6月)で最高に達し、冬至(12月)で最低になる。日射エネルギーは、太陽高度に関連するので、夏至で最高に達し、冬至で最低になる。しかし、気温は日射エネルギーに従わず、8月頃最高に達し、1月頃最低になる。これは、地表が温まるのに時間が掛かり、また冷えるのに時間が掛かるからである。

 ここでは、千葉市(東経140度、北緯35度)を例に採り、日々の時刻と太陽高度から、地上に照射されるエネルギーを求め、千葉市を例に採り、太陽高度、気温、地下(1m,2m)温度を計算により求め、図示した。太陽高度は、千葉市の地球上の位置から計算により求めた(文献1)。気温は、気象庁の過去データ実測値(30年平均値)を引用し、計算と対比した(文献2)。地下気温は、太陽高度からの日射エネルギー変化から計算で求めた(文献3,4)。太陽定数(太陽からの日射エネルギー)、熱伝導率等の物性データは、下記文献及び”Wikipedia ”から引用した。

 太陽の日射エネルギーが最大になる夏至(6月)から約2ヶ月遅れて8月に気温が最高になる。この遅れは、地表面(地下を含む)が十分温まるのに時間が必要なのである。地下1mでは、さらに約1ヶ月遅れて(9月)最高温度になる。地下2mでは、さらに約1ヶ月遅れて(10月)最高温度になる。この時期は、地上気温は下がり出しているのに地下では温度が上昇している。10月を過ぎると地下の温度は下がり始めるが、気温と地下の温度は逆転し、気温より地下の温度は高くなる。冬場は気温より地下温度は高い。

文献
  1) 太陽の高度と方位角(JavaScriptによる簡易版)
      http://k-ichikawa.blog.enjoy.jp/etc/HP/js/sunShineAngle/ssa.html
  2) 気象庁
      http://www.jma.go.jp/jma/menu/menureport.html
  3) 地表付近における地温の日変化特性
      http://repository.ris.ac.jp/dspace/bitstream/11266/3619/1/KJ00000188815.pdf
  4) 地中温度の計算
      http://www.metds.co.jp/wp/wp-content/contents/documents/technical-writing/GroundTemp.pdf

画像

                 .                       .

テーマ

関連テーマ 一覧


月別リンク

ブログ気持玉

クリックして気持ちを伝えよう!
ログインしてクリックすれば、自分のブログへのリンクが付きます。
→ログインへ
気持玉数 : 7
なるほど(納得、参考になった、ヘー) なるほど(納得、参考になった、ヘー) なるほど(納得、参考になった、ヘー) なるほど(納得、参考になった、ヘー) なるほど(納得、参考になった、ヘー) なるほど(納得、参考になった、ヘー) なるほど(納得、参考になった、ヘー)

コメント(1件)

内 容 ニックネーム/日時
こんにちは、素晴らしい発想と計算、そして解説ですね、夏至と冬至の季節の遅れが良くわかりました。
Yoshi
2017/04/14 18:12

コメントする help

ニックネーム
本 文
太陽の最高高度(仰角)と気温及び地下温度の関係  千葉の空/BIGLOBEウェブリブログ
文字サイズ:       閉じる