放射冷却とは!意味と仕組みをわかりやすく!

初冬から冬に天気予報などでよく耳にする放射冷却現象。いかにも冷たく寒くなりそうですが、どんな意味なのでしょう。



ここでは、

・放射冷却の意味と仕組み
・熱の放射をわかりやすく
・気温を決めるのは地面
・放射冷却現象が起きやすい天気
などについてわかりやすくご紹介します。


放射冷却とは

夜は昼間よりも気温が下がって涼しく寒くなりますね。これが放射冷却。

1年中起こっている現象です。

意味と仕組み


放射冷却とは夜になって地面が熱の放射で冷たくなること。



そのため地面に接している空気も冷やされて気温が下がる現象






冬には、もともとあまり暖まっていない地面が夜も熱を放射するので、地面の温度はさらに下がります。



接している空気の温度もさらに下がって「放射冷却で冷え込み」ます。


熱の放射とは


手のひらを手首の上にかざしてみましょう。3cmくらい離れていても暖かく感じますね。



これは手が熱を放射しているから。手のひらの熱は、さわっていないのに直接手首に伝わっています。



このように、物はすべて熱を放射していて、離れたところのものを直接暖めます。




・太陽も熱を放射:1億4千9百万キロのかなたから地球を暖めます。
・ストーブも熱を放射:さわらなくても!暖かい。
・地面も熱を放射



地面が気温を決める

太陽の熱は大部分が地表に吸収されて地面を暖めます。



日が差すと空気が暖まって気温が上がるのではなくて、地面が暖まってそれが空気に伝わって気温が上がるという仕組み。



気温を決めるのは地面の温度です。


夜に冷却するわけ

地面は昼も夜も熱を放射しているのですが、


昼間は太陽からの熱放射のパワーが強いので、太陽の熱が地面を暖めています。


 


夜は太陽からの熱はなくなりますが、地面から熱は宇宙へ逃げていきます(放射)。


そこで地面の温度は下がり、地面と接している空気の温度も下がって、明け方が一番気温が低くなります(放射冷却)。

 

地面が気温を決めている

空気は温まりにくいので、夏の日中には地面に近い方が温度が高くなっています。

夏に散歩中の犬が熱中症になりやすいのはこのため。






冬の夜はその逆。地面に近いほど温度は低くなります。

お花見で夜桜を見ながらの宴会、ブルーシートを敷いて座ったらとっても寒いですよね。




これも放射冷却。地面近くは天気予報での気温(1.5mの高さの気温)より5℃ほど低くなることもあります。



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放射冷却が起こりやすい天気

放射冷却現象で冷え込むのは晴れて風が弱いとき。


1)晴れた夜晴れた夜ほど明け方は冷え込みます。雲があるとそうまで寒くなりません。



空に雲があったら、地面から放射された熱が雲に吸収されます。



雲はその熱の一部を地表に向けて放射。地表は少し暖められて気温がひどく下がることはありません。



でも晴れたら熱はそのまま宇宙へ。





2)風が弱いえ!「風が強い」の間違いじゃないの?実は風がない方が寒くなるんですね。



これは、風が上空の暖かい空気を運んで来て空気が入り混じるから



地面はたくさんの空気を冷やさなければならなくなって^^気温はあまり下がりません。






終わりに

放射冷却で冷え込みがきつくなるのは晴れた冬の夜明け。太平洋側は晴れる日が多く放射冷却の冷え込むことも多くなります。



そのまま晴れなら日中は気温が上がるのですが、通勤・通学は朝早いので、寒さがこたえますね。



朝晩はしっかりマフラーにくるまって防寒しましょう!

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