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中間圏界面は、中間圏と熱圏の 大気圏の境界にある最低気温の地点です。太陽熱がなく、二酸化炭素からの放射冷却が非常に強いため、中間圏は地球上で最も寒い領域で、気温は最低で -100 °C (-148 °F または 173 K ) になります。[1]中間圏の高度は長年約 85 km (53 マイル) と想定されていましたが、過去 10 年間のより高高度での観測とモデリング研究により、実際には 2 つの中間圏界面があることが示されました。1 つは約 85 km にあり、もう 1 つは約 100 km (62 マイル) にあり、その間にわずかに暖かい空気の層があります。[2]
もう一つの特徴は、夏の中間圏界面が冬よりも涼しいことです（中間圏界面異常と呼ばれることもあります）。これは、夏から冬への循環によって夏極で湧昇が、冬極で沈降が生じるためです。上昇する空気は膨張して冷えるため、夏の中間圏界面は寒くなり、逆に沈降する空気は圧縮され、冬の中間圏界面の温度が上昇します。中間圏では、夏から冬への循環は重力波の消散によるもので、東西方向の平均流に逆らって運動量が蓄積され、小さな南北循環が生じます。[3]
近年、中間圏界面は CO2 の増加に関連する地球規模の気候変動に関する研究の焦点にもなっている。温室効果ガスによって大気が温暖化する対流圏とは異なり、中間圏で CO2 が増加すると放射放出が増加するため、大気が冷却される。この結果、測定可能な効果が生じる。中間圏界面は CO2 の増加とともに冷たくなるはずである。観測では中間圏界面の温度低下が示されているが、この低下の程度はさまざまであり、さらなる研究が必要である。[4]この現象のモデリング研究も行われている。[5] [6] [7]
参照
参考文献
- ^ 国際純正・応用化学連合。「中間圏」。化学用語集インターネット版
- ^ Xu, Jiyao; Liu, H.-L.; Yuan, W.; Smith, AK; Roble, RG; Mertens, CJ; Russell, JM; Mlynczak, MG (2007). 「熱圏、電離圏、中間圏、エネルギー、ダイナミクス (TIMED)/広帯域放射測定法 (SABER) による大気圏界面構造」. Journal of Geophysical Research . 112 (D9). Bibcode :2007JGRD..112.9102X. doi : 10.1029/2006jd007711 . S2CID 54715803.
- ^大気の物理学、ジョン・セオドア・ホートン著、 中層大気の一般循環のセクションと参考文献
- ^ Beig, G.; Keckhut, P.; Lowe, RP; et al. (2003). 「中間圏温度傾向のレビュー (2003)」Rev. Geophys . 41 (4): 1015. Bibcode :2003RvGeo..41.1015B. doi : 10.1029/2002rg000121 .
- ^ Roble, RG; Dickinson, RE (1989). 「二酸化炭素とメタンの変化は中間圏と熱圏の平均構造をどのように変えるのか?」Geophys. Res. Lett . 16 (12): 1441–1444. Bibcode :1989GeoRL..16.1441R. doi :10.1029/gl016i012p01441.
- ^ Akmaev, RA; Fomichev, VI; Zhu, X. (2006). 「中層大気組成の変化が上層大気の温室効果冷却に与える影響」J. Atmos. Sol.-Terr. Phys . 68 (17): 1879–1889. Bibcode :2006JASTP..68.1879A. doi :10.1016/j.jastp.2006.03.008.
- ^ Cnossen, Ingrid; Harris, Matthew J.; Arnold, Neil F.; Yiğit, Erdal (2009). 「CO2濃度の変化が中層大気および上層大気に与える影響のモデル化: 重力波パラメータ化に対する感度」。Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics . 大気-電離圏システムにおける長期的な変化と太陽の影響。71 (13): 1484–1496。Bibcode :2009JASTP..71.1484C。doi : 10.1016 /j.jastp.2008.09.014。ISSN 1364-6826 。