放射冷却とはナニ?現象をわかり易く解説しますよ!!!




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天気予報などでたまに放射冷却って言葉聞きますが、どんな現象でしたっけ?

理科で習った気もしますが、忘却の彼方。

なんだったかな~?

放射冷却ってなんで、どんな現象か・・・・。

天気予報をなんとなく聞いている人の中でどのくらいの方が理解できているんでしょうね。

まーなんとなく寒くなるんかな~程度の理解かもしれないですね。

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放射冷却とは

放射冷却というと難しく聞こえますが身近な現象でいうと、お風呂を想像してください。

熱というものは暖かいところから冷たいところへ移っていきます。

お風呂って最初に入った時は暖かいですよね。

お風呂から上がった後に何もせずに時間がたつと熱が逃げて冷めてしまいます。

でもお風呂に蓋をしておくと、次にお風呂に入る人も暖かいまま入れますよね。

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それとおんなじことが宇宙と地球で起こっています。

昼間は太陽の光(熱)が当たっているので地球が温められています。

そして夜になると太陽の光は無くなってしまい温めてくれるものがなくなります。

風が弱く大気中の水蒸気が少なく良く晴れた夜は、雲のように熱が宇宙へ逃げるのを遮ってくれるものがないので、地球の表面(地面)からより冷たい宇宙へと熱が逃げていくということです。

この大気中の水蒸気が少なく良く晴れた夜というのが主に日本の冬の天気とだいたい一致していて、など関東の冬はよく乾燥しているので放射冷却現象が起こりやすく、朝方に冷え込むことが多くなります。

よく放射冷却が起こった日に霜が降りることが多いのは、この冷え込んだ空気のせいで地表付近の温度が0℃以下になるためです。

放射冷却を応用すると?

現代ではこの放射冷却の原理を応用して電気の要らない冷蔵庫が発明されています。

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作り方は簡単で、中に熱が伝わりやすいように水で満たし、外部から熱が入り込まないように断熱材で覆った後、冷蔵庫の上部に放熱しやすい素材を取り付けるだけ。

天気が良く晴れる地域に住んでいれば、これだけで、真夏の昼でも冷蔵庫内は7~8℃程度に維持されるそうです。

若干の冷え具合が天候に左右されてしまうところはありますが、究極のエコですね。

もっと先になるかもしれませんが、研究が進めば将来、クーラーの要らないお家も作れるかもしれませんね。

これでわかりましたでしょうか・・・・?

わかりやすく説明!ということなので、違う視点からも説明してみましょう。

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放射冷却 ~雲がある場合とない場合の違いは何か!?

風が弱く晴れた日の夜から、明け方にかけて、冷え込みが激しくなることがあります。

この冷え込みには、放射冷却が関係しています。

放射冷却とは、地表面が熱を放射して温度が下がり、付近の気温が下がる現象です。

放射とは??

全ての物体は、物体の温度に対応した電磁波を、あらゆる方向に放射しています。

放射とは、高温の物体から低温の物体にエネルギーが伝達される現象です。

その結果、高温の物体の温度は下がり、低温の物体の温度は上がります。

雲がある場合とない場合の放射

まず、夜間、上空に雲があるときについて考えてみましょう(下記図左)。

地表面から放射されたエネルギーの多くは、雲による吸収がないために宇宙へと放射されます。

雲がない夜は、地表面絵は上空にエネルギーを放射しますが、雲から地表面へのエネルギーの放射がないために、気温が下がり続けます。

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図左:夜間雲がある場合 図右:夜間雲がない場合

うーん。

なんだかすっきりしない方!!

やっぱりお風呂ですよ。

お風呂の蓋がない時が放射冷却!お湯は冷めにくくなりますよね。

蓋がない時はどんどん冷めていってしまいますよね?

この違いですよ。

晴れてる時は蓋がない時。

曇ってる時は蓋があるとき。

どうです?

これですっきりしませんか?

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