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日射量

最終更新日 2019年3月12日

1 日射とは...

太陽が放射する電磁波(太陽放射)は、下図に示すように、波長が短いX線から紫外線、可視光線、赤外線、波長が長い電波まで非常に広範囲にわたっていますが、地球の大気圏に到達する太陽放射のエネルギーほとんどは、可視光線を中心とする 200~7000nm の範囲に集中しています。この太陽放射のうちで、290nm(近紫外線)~3000nm(近赤外線)の波長範囲にある直射光、散乱光、反射光のことを「短波放射」あるいは「日射」といいます。
「日射量」とは、地表面に到達する単位面積あたりの日射によるエネルギー量ですが、日射量の約半分が可視光線で占められ、残りの大半が近赤外線で占められています。

波長別の紫外線,可視光線,赤外線の区分

2 地表面の熱収支

日射は、大気中を通過する間に、水蒸気、二酸化炭素(CO2)、オゾン(O3)などにより20%~30%が吸収されます。また、その一部は空気分子により散乱され、あるいは雲によって反射されたりして、地表に到達します。
地表面に到達した日射の一部は、地表面で反射して宇宙空間に戻りますが、残りは吸収されて熱に変化し、地表面を暖めます。
一方、暖まった地表面からは天空に向かって赤外線が放射され(地球放射)、暖まった地表面が冷えます。
そして、地表面が受け取るエネルギーと地表面から逃げていくエネルギーのバランス(熱収支)が気温に影響を与えます。
このように、日射は気象現象のエネルギー源として、最も基本的な要素です。

3 日射の種類

日射は、どこからくる日射かによって次の3種類に分類されます。

種類
1 直達日射太陽放射のうちで、大気中で散乱せずに太陽から直接地表に到達する日射
2 散乱日射太陽放射のうちで、直達日射を除き、大気中の空気、水蒸気、エアロゾル等による散乱光の日射
3 全天日射

直達日射と天空の全方向からの散乱日射を合計したもの。
一般に「日射量」と呼ばれているものです。

4 日射量の影響

日射量は、大気や地表からの赤外放射とともに、地表面の熱収支を左右します。
このため、日射量は大気汚染物質の「拡散のしやすさ」を示す指標である「大気安定度」を決定する要素の一つとなっています。
火山の大噴火によって成層圏に達した火山灰やエアロゾルが日射を遮ることにより、日射量が減少する現象が観測されています。
また、毎年春に問題になる花粉症の原因物質の一つであるスギ花粉は、前年の夏の日射量が多い場合は、翌年春に飛散する花粉の量が増大することが知られています。

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