地球科学・大気・天気/原理と探求
海陸風と比熱の解説
海と陸は同じ日光を受けても熱を貯蔵する量が異なり、温度が異なって変化します。視覚・熱容量比・日射強度を変え、地表温度差と海陸風の方向を見てみましょう。昼と夜の風を覚えるよりもどちらが暖かいかをまず判断してみる活動です。
どのような原理？
陸地の熱容量が小さく、温度変化が早くて大きい。日中の海風と夜の六風は温度差に追いついていきます。
重要な関係
C·dT/dt = S(t) − k(T−20 °C)
観察してみよう
- 視覚・熱容量比・日射を調節して一日を実行します。地表と上層矢印が変わる瞬間を見てみましょう。
- 正午と夜明けを開始時刻でそれぞれ一輪走行・記録します。 24時間後の同じ時刻の温度と風を比較します。
- 日射・時刻を維持し、海の熱容量比だけ5から2に変え、2つの温度曲線の違いを比較します。
結果を読み解く
夜明けの陸がより冷たい時の循環は？
暖かい方は相対低気圧、冷たい方は相対高気圧です。地表風は高気圧から低気圧に吹き上層は反対方向です。
モデルの仮定と限界
陸C=2kJ/K、海C=2×比率kJ/K、k=0.8kJ/(h・K)の2箱です。日射は日中に反射インファイゴで一定のコピー損失を引く。 10日の予熱後の周期を使います。気圧は温度差の符号のみ示す相対値であり、地形・コリオリヒム・実際の風速は除きます。