クイズ問題: 成層圏の上、熱圏の下にある、地表から50km〜80kmの大気の層を何という?
答え: 中間圏

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 天王星の大気
text: 天王星の大気は、主に3つの層に分けられる。高度-300kmから50kmで気圧100から0.1バールの対流圏、高度50kmから4000kmで気圧0.1から10バールの成層圏、高度4000kmから天王星の半径の数倍までに至る熱圏(外気圏)である。地球の大気とは異なり、天王星の大気には中間圏はない。
title: 天王星の大気
text: 天王星の大気は、主に3つの層に分けられる。高度-300km から50kmで気圧100から0.1バールの対流圏、高度50kmから4000kmで気圧0.1から10バールの成層圏、高度4000kmから天王星の半径の数倍までに至る熱圏(外気圏)である。地球の大気とは異なり、天王星の大気には中間圏はない。
title: 中間圏
text: 中間圏(ちゅうかんけん、英: mesosphere)は、地球の大気の層の一つ。大気の鉛直構造において下から三番目(高度50kmから約80km)、成層圏と熱圏の間に位置する。成層圏との境界を成層圏界面、熱圏との境界を中間圏界面という。日本語からも分かるが、英語の\"meso\"とは、ギリシャ語の「中間、中央」などといった意味からきている。
title: 気象
text: 地球の大気は地表から高度数百km程度までで、地表から順に対流圏、成層圏、中間圏、熱圏と命名され、これらの層内には地球の重力に捉えられた気体が存在している。地表から熱圏と中間圏の境界である高度約80kmまでは、大気の組成は窒素約78%・酸素約21%・その他微量成分1%で一定であり、それ以上の高度では高度が上がるに従い分子量の大きな重い成分から減少する。高度約80kmまで成分が一定なのは、この範囲で空気の混合が起こっているためである。そのため、気象現象が起こる範囲はこの高度約80kmまでと考えることが多い。
title: 成層圏
text: 成層圏(せいそうけん、stratosphere)とは、地球の大気の鉛直構造において対流圏と中間圏の間に位置する層である。対流圏と成層圏との境目は対流圏界面(高度は極地で約8km、緯度が低くなるに従って高くなり赤道付近で約17km)、成層圏と中間圏との境目は成層圏界面(高度約50km)と呼ばれる。
title: 海王星
text: 海王星の大気は、高度と共に温度が下がる下層の対流圏と高度と共に温度が上がる上層の成層圏の2つの領域に分けられる。その境界である対流圏界面での気圧は0.1 bar(10 kPa)になっている。さらに上層になると、成層圏の気圧は 10~10 bar(1~10 Pa)以下になり熱圏となる。熱圏よりさらに上層になると徐々に外気圏へと変わる。
title: 対流圏
text: 対流圏(たいりゅうけん、英語: troposphere)は、地球の大気の層の一つ。大気の鉛直構造において一番下(高度0kmから約11km)、地表と成層圏の間に位置する。成層圏との境界は対流圏界面と呼ばれる。'tropos' はギリシャ語で「混ざること、混合」といった意味をもつ。対流圏内では空気の上下攪拌が行われている。
title: ゼムリャフランツァヨシファ
text: 熱圏(ねつけん、thermosphere)は、地球にある大気の層の一つ。大気の鉛直構造において中間圏の外側に位置する。この上には外気圏がありその境界を熱圏界面、熱圏と中間圏との境界は中間圏界面(高度約80km)と呼ばれる。thermo はギリシャ語で熱の意。
title: オリヴィエ・ピィ
text: 対流圏は地球の大気層の中で最も下にあり、気象現象の起こる層である。地表から始まり、高さの範囲は平均して両極では6km、赤道では17kmほどである。成層圏は赤道ではだいたい17kmの高度から始まり、50kmほどまでである。オゾン層の存在する場所でもある。赤道の上空で最も高く、南極や北極の上空で最も低い。(近年の観測では赤道近傍において南北に高度が増加するU字型の構造をとることが明らかとなっている。)このため、大気圏で最も冷たい層は、赤道上空の約17kmの場所である。対流圏界面には、赤道対流圏界面と極対流圏界面の2つのタイプがある。
title: 木星の大気
text: 大気の下限がはっきりしないため、気圧1バールの高さより90km程度下にあり気温が340Kである、気圧10バールの高度が一般的に対流圏の底として扱われている。ただし科学においては、1バールの気圧が通常、高度0、つまり木星の「地表」として選ばれる。地球と同様に、大気の最上層である外気圏の上限は曖昧である。密度は徐々に低下し、「地表」から約5,000km上空で、惑星間空間に滑らかに繋がる 。
title: 地球
text: 上空90kmの成層圏上域からは高度につれて温度が下がる中間圏に入り、ここからは電離層に当たる。温度低下は上空90kmで再び上昇を始め、この領域は熱圏と呼ばれる。
title: 地球
text: 地球を取り囲む大気は酸素を20.9%含み、これは他の太陽系惑星には見られない特徴である。大気圧は海面上を1気圧と定義され、上空に行くほど低くなる。水循環を担いほとんどの気象現象が生じる対流圏は、上空になるにつれ温度と大気密度は低下する。しかし約17kmを境に水蒸気が凝結を起こす領域(コールドトラップ)に入り、これより上空は非常に乾燥した成層圏となる。ここでは上空に行くにつれ気温は‐60°Cから上昇に転じる。また、水が無い環境のため紫外線によって酸素からオゾンが作られる領域(オゾン層)が20-50km付近に広がる。これが太陽紫外線の短波長を吸収し、地表の生命を護る役目と成層圏を暖める機能を持つ。また、成層圏は水を拡散させないため、地表の水が宇宙空間に拡散し失われることを防ぐ機能を持つ。
title: 対流
text: 地球の大気においては、大気の鉛直方向の運動は高度 0 キロメートルから約 11 キロメートルの層に限られ、この領域を対流圏と呼ぶ。また地球や惑星の内部では、対流により内部の熱源から地表面への熱輸送が生じており、地表面の変動を引き起こす原因となっている。
title: 大気境界層
text: 大気境界層(たいききょうかいそう、英: atmospheric boundary layer, ABL)とは気象、環境、物質循環において固体境界である地表面の影響を受ける層をいう。惑星大気の最下層にあたる。温帯域では地上からおおむね 1 km 以内。熱帯域では 2 km 以上の厚みを持つ。地表面の影響をほとんど受けない自由大気と区別される。
title: ガッジョ・モンターノ
text: 地球では、地表から50 - 55kmの高さに成層圏界面があり、気圧は海面での約1/1000である。
title: 木星
text: 木星は太陽系惑星の中でももっとも厚い5,000キロメートルにわたる大気層を持つ。木星には固体の表面が存在しないため、惑星の領域は、大気が10気圧または地球表面の10倍に相当する大気圧の部分からと考える。
title: 殺人鬼の誘惑
text: 明確な区切りがあるわけではない。たとえば地球の大気圏の高度による分類と、現行の宇宙開発における「宇宙」の定義をてらし合わせると、熱圏の上層部は高度800 kmまで広がっているが、人工衛星などの低軌道の下半分はそこに含まれてしまうというように「宇宙」の定義は「高度100 kmから上」である。また、いわゆる大気圏(再)突入の「大気圏」は、おおむね100 kmのあたりに境がある(空気抵抗の影響があらわれ始めるのが120 kmぐらいであり、いわゆる「ブラックアウト」が起きるのが中間圏に入る80 kmぐらいである)。
title: ガッジョ・モンターノ
text: 成層圏界面(せいそうけんかいめん、英: stratopause)は、地球の大気圏内にある成層圏と中間圏の境界領域である。成層圏ではオゾンによる紫外線の吸収により、高度と共に温度が上昇し、成層圏界面で最高温度に達する。中間圏ではオゾンによる加熱が少なくなり、他に大きな熱源もないため、温度は高度と共に減少する。
title: 地球の大気
text: 大気は、温度(気温)変化を基準にして、鉛直方向に4つの層(外気圏を含めれば5つ)に区分されている。これを「地球大気の鉛直構造」という。高度が高くなるにつれ、鉛直方向では気圧や密度が単調に低下するほか、大気の流れの性質、分子組成などが変化する。
title: 木星の大気
text: 木星の大気の垂直方向の温度変化は、地球の大気の温度変化と似ている。対流圏の温度は、高度とともに徐々に低下し、成層圏との境界である対流圏界面で最低となる。木星では、対流圏界面は雲の観測される1バールの高さよりも約50km高く、気圧は約0.1バール、気温は110Kである。成層圏では、高度約320km、気圧1マイクロバールの熱圏との境界までに気温は約200Kまで上昇する。熱圏では、温度は上昇し続け、最終的には、高度1,000km、気圧1ナノバール程度の地点で、温度は1,000Kに達する。
title: 電離層
text: 電離層は熱圏および中間圏内(高度約60kmから500kmの間)に位置し、電子密度の違いによって、下から順にD層 (60km - 90km)、E層 (100 - 120km)、F1層 (150km - 220km)、F2層 (220km - 800km) の4つに分けられる。
title: Eye's ONLY その輝きは眩しさに満ちて
text: 中間圏界面(ちゅうかんけんかいめん、英語: mesopause)は、中間圏と熱圏との間で、温度が最も低くなる場所。太陽による加熱の不足やかなり強い二酸化炭素による放射冷却に伴い、ここの温度は-100 °C (173 K)と地球大気で最も低温である。長らく中間圏界面の高度は85 kmほどと考えられていたが、近年のより高高度での観測やモデルを用いた研究により、高度85 km付近に加え、高度100 km付近により強い低温のピークがあることが示されている。
title: 木星の大気
text: 木星の大気は、4つの層に分類され、高度が高くなるにつれて、対流圏、成層圏、熱圏、外気圏となる。地球の大気とは異なり、木星には中間圏はない。木星には、固体の表面はなく、大気の最下層である対流圏は、惑星の液状の内部構造に滑らかに繋がっていく。これは、温度や気圧が水素とヘリウムの臨界点よりも上であるためであり、気相と液相との間に明瞭な境界がないことを意味する。水素は、12バール前後では、超臨界流体の状態になる。
title: 地球の構造
text: 地球のマントルは地下70-2890kmの深さまで及んでおり、地球で最も分厚い層となっている。マントルは上部と下部のマントルに分かれており、両者は鉱物相でいう遷移層(英語版)にて隔てられている。マントルと核(外核)の境界はグーテンベルク不連続面と呼ばれ、この境界に隣接するマントルの最下部は「D”(ディーダブルプライム)層」として知られている。マントル底部の圧力は約140ギガパスカル(140万気圧)である。
title: 天王星の大気
text: 対流圏は最下層で最も密度の高い層であり、高度とともに気温は低下する。対流圏の最下層-300kmの320Kから最上層50kmの53Kまで低下する。対流圏の上界の気温は、実際は緯度によって49Kから57Kの範囲で変化し、最も低いのは南緯25°付近である。対流圏には大気の質量のほぼ全てが含まれる。また惑星からの遠赤外線での熱放射のほとんどを占めており、その実効温度は59.1 ± 0.3 Kである。
title: 成層
text: 地球上の流体は、重力の影響で、密度の大きいものが下に、小さいものが上にある密度成層を成す。また他の物理量で見てみても同様で、温度の低いものが下に、温度の高いものが上にある温度成層を成す。海洋や大きな湖では、密度成層と温度成層が成り立っている。しかし地球の大気では、密度成層は成り立っているものの、地表や成層圏、熱圏が他よりも過熱されやすい影響で、温度成層は成層圏と熱圏下部でしか成り立っていない。大気ではこうだが、より小さな規模、例えば部屋の中の空気などは温度成層が成り立つ。なお成層圏は名前に「成層」とついているが、完全な成層ではなく大気擾乱がある。
title: 高気圧
text: 地表付近で温暖な空気を持つ高気圧を温暖高気圧という。 相対的に軽い温暖な空気を持つにもかかわらず気圧が高くなるのは空気が集積し対流圏界面が成層圏側に盛り上がっているためである。
title: 松平頼寿
text: 昨今では、地圏は地球内の液状部分を指し、大気圏、水圏、生物圏と並び立つ物とされている。また、地圏をリソスフェアと言い換える事もあるが、リソスフェアはあくまでマントル上部までの名称でしかないので、若干の語弊が存在する。
title: 埼玉県立小川高等学校
text: アセノスフェア(アスセノスフィア)(asthenosphere)とは、地球のマントルを力学的性質で分類したうち、リソスフェア(プレート)とメソスフェアの間の部分。上部マントル中に位置し、岩流圏ともいう。深度100キロメートルから300キロメートルの間にある。地震波の低速度域であり、物質が部分溶融し、流動性を有している。低速度域のみがアセノスフェア(アスセノスフィア)とされるが、場合によっては下限を660キロメートルの面と考える説もある。
title: ヘリオポーズ
text: ヘリオポーズ(Heliopause)とは、太陽から放出された太陽風が星間物質や銀河系の磁場と衝突して完全に混ざり合う境界面のこと。太陽風の届く範囲を太陽圏(たいようけん、または太陽系圏(たいようけいけん)、ヘリオスフィア(Heliosphere)など)と呼ぶが、その外側の宇宙空間である局所恒星間雲との境目を表す用語である。
title: オリヴィエ・ピィ
text: 対流圏界面の位置は、対流圏から成層圏までの気温減率を測定することで分かる。対流圏での気温減率は、平均すると1kmあたり6.5°Cである。これは、1km上昇するごとに温度が6.5°C下がることを意味している。しかし成層圏では高度とともに温度が上昇する。気温減率がプラス(対流圏)からマイナス(成層圏)になる、つまり高度と共に温度が下がらず上昇し始める大気圏の領域が対流圏界面である。世界気象機関で使われている厳密な定義は、次の通りである。
title: 大分刑務所
text: 外気圏(がいきけん、exosphere)は、大気層のうち、最も外側の層である。さらにその外側の宇宙空間との境界部分は、Surface boundary exosphere:SBE、表面境界外気圏という(こちらは月などの厚い大気層をもたない天体にも存在する)。地球では、その下層の熱圏との境界は高度500 - 1,000 kmで、高さは約10,000 kmに及ぶ。外気圏からは大気の気体分子や原子が宇宙空間に大量に流出している。人工衛星の軌道では低軌道の上半分と中軌道の下半分に相当する。
title: 地球
text: 20世紀になり、地殻上空約100kmに電波を反射する層(電離層)が発見され、これが長距離通信を可能としたことから磁気圏の研究が進んだ。電離層は大気がイオンと電子に分離している層であり、90-300kmの領域ではオーロラが発生する。
title: 木星の大気
text: 木星の大気には、数百の渦が存在し、地球の大気と同様に低気圧と高気圧の2種類に分けることができる。低気圧は惑星の自転と同方向(北半球では反時計回り)に回転し、高気圧は反対方向に回転する。地球の大気との主な違いは、木星の大気では、低気圧と比べて高気圧が圧倒的に多く、直径2,000kmを超える渦の90%以上が高気圧だということである。渦の寿命は、その大きさに依り、数日間から数百年間まで様々である。例えば、直径1,000kmから6,000kmの高気圧の平均的な寿命は、1年から3年である。木星の赤道地域(緯度10°以内)では、渦が観測されたことはない。木星は高速で自転しているため、木星の高気圧の中心の気圧は高く、低気圧では低い。
title: 天王星の大気
text: 成層圏は、天王星の大気で中間の層であり、気温は、対流圏との境の53Kから高度に伴って徐々に増加し、熱圏の底では800Kから850Kになる。成層圏の熱源は、熱い熱圏からの下向きの熱伝導と、太陽からの紫外線や赤外線のメタンや炭化水素による吸収である。メタンは冷たい対流圏界面を通って成層圏に入るが、ここでの水素分子に対する混合比は、飽和の3分の1の約3×10である。気圧0.1ミリバールに相当する高度では、この値は、約10まで低下する。
title: 軌道 (力学)
text: 地球大気の上限高度は大きく変化する。太陽活動の極大期には地球の大気は極小期に比べて約100km厚くなる。
title: マントル
text: 地球の場合は、大陸地域で地表約30 – 70 kmから、海洋地域で海底面下約7 kmから約2,900 kmまでの範囲を指す。地殻は大陸地殻や海洋地殻といった違いがあるが地表面から地下およそ5 – 60 kmまでの厚さを有しており、マントルはその下層に位置している。
title: 核 (天体)
text: 構造は液体の外核(地下2,900 km - 5,100 km)と固体の内核(地下5,100 km - 6,400 km)からなると考えられている。中心温度は太陽の表面温度とほぼ等しい約6,000 K(約5700°C)。液体の外核が流動して誘導起電力が発生することで核内に電流が流れ、地磁気が発生すると考えられている。
title: 海王星
text: 海王星の内部構造は天王星と似ている。海王星の大気は全質量の5~10%を占め、大気圏の厚さは核に向かって全体の半径の10~20%にまで広がっていると考えられる。大気圏の最下層での大気圧は約10 GPa、すなわち地球上の大気圧の約10万倍に達する。大気圏の下層に近づくに従い、メタン・アンモニア・水の濃度が上昇する。
title: 大気潮汐
text: 半日潮汐と1日潮汐は、太陽の日射により大気が加熱されることに起因し(このことから2つを総称して熱潮汐という)、太陽が天頂に来る地域では大気が膨張して気圧が低下する。降圧のうち、成層圏や中間圏でオゾンが紫外線を吸収することに起因するものが全体の3分の2、対流圏で水蒸気が赤外線を吸収することに起因するものが残りの3分の1を占める。
title: カーマン・ライン
text: 熱圏や外気圏をも地球の大気圏に含めるならば、宇宙空間との境界線は海抜高度1万キロメートルまで跳ね上がる。
title: 地球の大気
text: 地球の大気は、太陽放射の量が最も多い赤道と最も少ない極との間での熱輸送を担っており、これにより水平方向に循環構造を持っている。大きく分けて、対流圏の循環と中層大気の循環の2つがある。
title: 地球内部物理学
text: このようにして求められた地球内部の圧力は深度2890mのマントル-外核境界(グーテンベルク不連続面)において1.36 × 10 Pa (134万気圧)、地球中心で3.64 × 10 Pa (359万気圧)である。
title: 地球
text: 上部マントルには、地表面からの深さ100km付近に、地震波が低速になる層(低速度層、アセノスフェア)がある。この層は部分的に溶融していると考えられ、上部の相対的に冷たく硬い層とは物理的に区別される。アセノスフェアの上にあり、上部マントルの一部と地殻とから成るこの層を岩石圏(リソスフェア)という。岩石圏は10数枚のプレートと呼ばれる板に分かれている。
title: 天王星の大気
text: 平均自由行程がスケールハイトを超える熱圏の上層は、外気圏と呼ばれる。天王星の外気圏の下の境界は、高度約6,500km、惑星半径の4分の1であり、惑星半径の数倍まで広がっている。主に水素原子で構成されており、しばしば天王星の水素コロナと呼ばれる。熱圏の底部の高温と比較的高い気圧が、天王星の外気圏がこれほど広がっている一因であると考えられている。コロナの水素原子の密度は、惑星からの距離に応じてゆっくりと低下し、天王星の半径の数倍のところでは、1cm当たり数百個となる。この肥大化した外気圏の効果として、天王星の軌道中の小粒子が引っ張られ、天王星の環から塵を枯渇させる。代わりに落ち込んだ塵は、惑星の大気上層に混ざる。
title: 木星の大気
text: 内部の熱は、木星の大気のダイナミクスに重要な役割を果たしている可能性がある。木星の傾斜度は約3°と小さく、極は赤道よりも太陽から受ける放射が少ないが、対流圏の気温は赤道から極までかなり均一である。この説明の1つは、木星の内部の対流がサーモスタットのように働き、赤道地域よりも極地域で多くの熱を放出しているとするものである。熱は、地球では大気の循環により赤道から極まで運ばれるが、木星では深層対流によって熱力学的平衡に達する。木星内部の対流は、主に内部の熱により駆動されると考えられている。
title: プラズマ圏
text: プラズマ圏(Plasmasphere)は、低エネルギー(低温)のプラズマから構成される地球の磁気圏の内側の領域である。電離圏の外側に位置する。
title: トリトンの大気
text: 太陽によって加熱されたトリトンの地表付近での対流によって、高度約8kmまでは対流圏が形成されている。対流圏では、気温は高度とともに低下し、対流圏界面で最低の約36Kに達する。トリトンの大気では、対流圏と熱圏からの熱が放射冷却と釣り合う層である成層圏は存在しない。対流圏の上には熱圏(8から850km)と外気圏(850km以上)がある。熱圏では、気温は高度とともに上昇し、300kmで一定の約95Kに達する。上層大気は、トリトンの弱い重力のため、常に宇宙空間に漏れている。その速さは、1秒当たり、約0.3kgに相当する約1×10個の窒素分子である。
title: 成層圏
text: 成層圏で高度とともに温度が上昇するのは、成層圏の中に存在するオゾン層が太陽からの紫外線を吸収するからである。オゾン濃度が一番高いのは高度約20 - 25km付近だが、実際に成層圏内で温度が一番高いのは高度約50km付近である。この理由は、オゾン濃度がどうであれ上部のオゾン層ほど濃度の高い紫外線を吸収することもでき、また、上層ほど空気密度が低いことから温度の上昇率も大きいためである。この理由から成層圏では実際のオゾン濃度が一番高い付近よりも上に温度が最大の場所がある。
title: 天王星の大気
text: 熱圏と成層圏上層は多くのイオンや電子を含み、電離圏を形成している。ボイジャー2号による電波掩蔽観測により、電離圏は高度1,000kmから10,000kmの間に存在し、特に1,000kmから3,500kmの間が濃い層になっていることが示された。天王星の電離圏の電子密度は、平均で10cmであり、最高で10cmに達する。電離圏は、主に太陽の紫外線放射によって維持され、その密度は太陽変動に依存する。天王星のオーロラの活動は、木星や土星ほど活発ではなく、イオン化にはほとんど寄与しない。高い電子密度は、部分的には成層圏に炭化水素が少ないことも原因である。
title: 深海
text: これは特に生物に基づいての判断であり、この深さまでは太陽光によって植物(プランクトン)が光合成可能であることをその大きな理由としている。この深さでは可視光線はほぼ遮断され、暗黒の世界となる。ただし厳密な測定ではより深くまで通る光はあり、その深さは1,000メートルに達する。そのため200 - 1,000メートルを弱光層、それ以深を無光層と呼ぶ例もある。
title: 地球の大気
text: なお、水蒸気、二酸化炭素、オゾンは地表付近に発生源があるため、鉛直方向でも比率が大きく変化する。これら以外の主成分は、高度上昇とともに気圧が下がっても比率は一定で、中間圏界面の上高度90km付近まではほとんど変化しない。
title: 風
text: 気圧の不均一や気圧傾度力が生まれる根本的な原因は、地球上において、場所によって太陽エネルギーの分布(≒温度)が異なるためである。日光の当たり具合や地表の温まりやすさの違いが、島や大陸といった巨大なスケールで存在すると、気圧が不均一になり、数千km規模の高気圧・低気圧が生まれる。高気圧からは風が吹き出し、低気圧には風が吹き込む。高気圧から低気圧へと流れる空気が、「風」の主因となる。
title: 天王星の大気
text: 天王星の内部にははっきりした固体の表面はないが、天王星の気体外層の最も外側部分(遠隔探査ができる領域)が大気と呼ばれる。遠隔探査は、気圧1バールの高度の約300km下まで可能であり、その高度の気圧は100バール、気温は320Kに相当する。
title: オリヴィエ・ピィ
text: 化学組成の用語で対流圏界面を定義することもできる。例えば、成層圏の下部を対流圏の上部と比べると、オゾン濃度は遥かに高く、水蒸気濃度は遥かに低い。これらのうち適切な閾値を使うことができる。
title: 成層圏
text: 対流圏や中間圏では高度とともに温度が低くなるのに対して、成層圏では逆に、高度とともに温度が上昇する。成層圏下部、対流圏界面付近では気温が約-56°C前後であるのに対して、中間圏との境の成層圏界面付近では-15°Cから0°Cになることがある。ただし、上空へ行くほど高温といっても成層圏の温度上昇率は一定ではない。まず、対流圏界面の高さを10kmとすると、ここから上に20kmくらいまでの温度は対流圏界面とほぼ等温状態が保たれる。そこから約15kmくらいまでは温度がわずかに上昇する層があり、さらにそこから成層圏界面までは温度が急激に上昇する。
title: 地球の大気
text: 熱圏のさらに上部に外気圏(Exosphere)をおく場合もある。
title: 太陽磁場
text: 太陽大気(コロナ)には、おおまかに分けて4つの特徴的な領域が存在する。活動領域、静穏領域、コロナホールおよび極域である。これらの領域の物理量や活動度は、磁場構造によって決定づけられており、極性の偏り、磁場強度、空間スケール、などが異なる。
title: 地球の大気
text: 成層圏と中間圏は1つの大気循環で混合しているため、2つをあわせて中層大気(英: middle atmosphere)と呼ぶことがある。
title: 木星
text: 木星は赤道傾斜角が小さいため、両極部分は赤道部分に比べて常に太陽光をあまり受けない状態が続く。そのために熱量を極に向かわせる対流があると考えられるが、それはあくまでも惑星内部で起こっており、観測できる雲の層では温度は釣り合っている。
title: 木星型惑星
text: 木星型惑星や天王星型惑星には明確な「表面」は存在しないが、そのままでは取り扱いが不便なため、便宜的に気圧が1バールとなる面を表面として定めている。古くは複数の定義が混在していたこともあったが、現在ではほぼ1バールに統一されており、惑星の半径などもこの基準に基づいて決められている。木星型惑星・天王星型惑星はいずれも気圧1バール付近の高度に雲が存在するため、この基準面は視覚的な表面ともおおむね一致している。
title: 太陽磁場
text: 静穏領域の空間スケールが示されていない理由は、地球から観測不可能な太陽の裏側を含めて、静穏領域の特定が難しいからである。一般に、静穏領域と認識される領域は、極域でなく(低緯度にある)、活動領域でもなく(活発な活動を起こさず、かつX線・極端紫外線波長でそれほど明るくない)、コロナホールでもない(それほど暗くもない)からである。なお、活動領域では、その空間スケールの大半を強い磁場が占めている。一方、静穏領域、コロナホール、極域では、1000 km程度のサイズの微小な磁気要素がぽつぽつと存在しており、その空間スケールの大半は磁気的には空白領域である。
title: 磁気圏
text: 地球の場合の太陽側の磁気圏界面の位置は、通常、地球中心から地球半径の10倍程度 (高度約60000km) の場所である。ただし、この位置は太陽風の状態によって大きく変化しうる。
title: 地球内部物理学
text: マントルおよび内核は固体と考えられ、外核は液体である事実から凡その温度分布が求められ、地球中心部の温度は凡そ 6000 - 7000 K と推定されている。
title: 大西秀明
text: 自由大気(じゆうたいき、英: free atmosphere、free air)とは、地球大気の上部において、空気の運動に対する地面摩擦の影響が無視できると考えられる高さ(海抜1kmから11km)の大気。自由大気の空気は、力学的に理想流体とみなすことができる。また、自由大気の底は、地衡風高度として取り扱う。
title: 殺人鬼の誘惑
text: 大気圏外(たいきけんがい)は、天体等の大気圏より外の高い真空の空間(たとえば地球の場合、高度約250 kmで、「超高真空」と定義されている圧力になる)ないし宇宙空間のことである。
title: 海王星
text: 磁気圏が太陽風を減速させ始める海王星のバウショックは海王星半径の34.9倍(約86万 km)離れた距離で発生している。磁気圏の圧力が太陽風と釣り合う磁気圏界面は海王星半径の23~26.5倍(約56万6,000~66万 km)離れている。磁気圏の尾部は、海王星半径の少なくとも72倍(約177万 km)、もしくはさらに遠方まで伸びているとされている。
title: 対流圏
text: また、対流圏とその上の成層圏の境目、高度約11km付近を対流圏界面という。ただし、この面の高さは季節、緯度によって変化する。一般に高度が赤道付近で17km、極付近で9km、中緯度で11kmであることが知られており、代表して中緯度の値を圏界面の高さとして説明することが多い。また、同じ場所なら、冬より夏、夜よりも日中(つまり気温が高いときほど)の方が高い。同一質量ならば、温度が高いほど体積が大きいので、このような変化が生じる。長距離旅客機はこの境界面付近を飛行する。
title: 宇宙気候学
text: 一方、顕生代にわたる長期の気候変動におよぼす銀河宇宙線の影響を調べた研究によれば、地球は1.35億年の周期で銀河系のらせん状の腕(Spiral arm)を通過し、その銀河系の腕から多量の宇宙線を浴びたときに寒冷化傾向を示しており、過去5億年にわたって地球が浴びた宇宙線量の変調と気温変化の間に強い相関が見出されている。これについて、宇宙線が大気の分子と衝突して生成された大気イオンがエアロゾルを形成し、そのエアロゾルが雲粒の凝結核となり、雲が増加することで地球の太陽光反射率(アルベド)が上昇して寒冷化するというモデルが提案されている。
title: 金星
text: 金星には二酸化炭素(CO2)を主成分とし、わずかに窒素を含む大気が存在する。気圧は非常に高く、地表で約92気圧(atm)ある(地球での水深920メートルに相当)。地表での気温は約730K(約460°C)に達する。高温となっている金星地表から雲層(高度45-70km)までの下層大気の温度勾配は、雲層の上端で有効温度になるような乾燥断熱温度勾配にほぼ従っており、高度50km付近では1気圧で約350K(75°C)、55km付近では0.5気圧で約300K(27°C)と、地球よりやや高い程度である。
title: 束 (射影幾何学)
text: ティスランは、地上約11kmまでは高度が上がるにしたがって一様に気温が低下するのに対して、その高度をこえると温度が一定になることに気が付いた。この現象が計測のあやまりでないことを確認するために、太陽による輻射の影響をなくするために夜間に実験することも含めて、200回以上も実験を繰り返した。1902年に大気の層は性質の異なる2つの層に分かれているという結果を発表した。2つの層を対流圏と成層圏と名付けた。
title: 極渦
text: ただし、極渦は成層圏下部の200hPa=上空約12〜16km付近では季節変化が小さいものの、成層圏中部の30hPa=上空約20〜25kmでは季節変化が非常に大きく、夏は逆に高圧になる。これは、冬は極夜により極地域に日照が無く冷気の圧縮が進む一方、夏は白夜により極地域はずっと日照を受け続けて暖気の膨張が進むためである。
title: 地球
text: その内部は大まかに地殻、マントル、核の3部分から成っている。地球全体の平均密度は1cm当たり5.514gである。表面は大気に覆われている。
title: 大気圏
text: 大気圏(たいきけん、英: atmosphere)とは、大気の球状層(圏)。大気(たいき、英: atmosphere、羅: Atmosphaera)とは、惑星、衛星などの(大質量の)天体を取り囲む気体を言う。大気は天体の重力によって引きつけられ、保持(宇宙空間への拡散が妨げられること)されている。天体の重力が強く、大気の温度が低いほど大気は保持される。
title: 太陽
text: 彩層のさらに外側にはコロナと呼ばれる約200万Kのプラズマ大気層があり、太陽半径の10倍以上の距離まで広がっている。彩層とコロナの間には遷移層と呼ばれる薄い層があり、これを境界に温度や密度が急激に変化する。
title: 宇宙の渚
text: 高度数十km~数百kmの成層圏以上大気圏以内の範囲を、宇宙と地球の間の「宇宙の渚」と位置づけ、そこで起こる現象をテーマとする。
title: スポラディックE層
text: Eスポの発生頻度に地域的偏りがありその原因は不明であるが、地球上では日本付近において最も出現率が高いことが知られている。通常の電離層(D, E, F層)と比べると電子密度が極めて高いのがEスポの特徴で上空約100kmで雲のような状態で分布し高速で移動する。
title: 空気
text: 空気(くうき)とは、地球の大気圏の最下層を構成している気体で、人類が暮らしている中で身の回りにあるものをいう。
title: 木星の大気
text: ガス惑星である木星の大気は、岩石惑星が持つ大気とは異なり、惑星本体と大気との間に明確な境界が存在しない。ただ、約1 atmになっている高度を木星の地表と定義した時、大気の厚さは約5千 kmに及ぶ。なお大気上層と宇宙との境界が明確でない点は他の大気を持つ太陽系の惑星と同様である。木星の大気は水素分子を主成分としている。ただし大気は全球に渡って均一ではなく、宇宙から見ると帯状の構造や渦が見られ、さらに、雷のような気象現象も観測されている。しかしながら、これらの成因などは21世紀初頭においても完全には解明できずにいる。
title: 天王星の大気
text: 数千kmも広がる天王星の大気の最も外側の層は、熱圏/外気圏であり、温度800Kから850Kで一定している。これは、例えば土星の熱圏で観測される420Kよりもかなり高い。このような高温を維持するのに必要な熱源については未だ分かっていない。太陽の紫外線や極紫外線の放射、オーロラの活動では必要なエネルギーは得られないと考えられているが、成層圏に炭化水素が欠けていることによる弱い冷却効率がこの現象に寄与している可能性はある。水素分子に加え、熱圏には高い割合の自由水素原子が存在るが、低い高度で拡散するヘリウムは存在しないと考えられている。
title: ヴァン・アレン帯
text: ヴァン・アレン帯は地球を360度ドーナツ状にとりまいており、内帯と外帯との二層構造になっている。赤道付近が最も層が厚く、極軸付近は層が極めて薄い。内帯は赤道上高度2,000 - 5,000kmに位置する比較的小さな帯で、陽子が多い。外帯は10,000 - 20,000kmに位置する大きな帯で、電子が多い。
title: 磁気圏
text: 大気の存在する惑星の場合、地表からの高度が下がるにしたがって、中性大気の割合が増加し、荷電粒子の運動が磁場(や電場)よりも中性大気粒子との衝突に強く影響されるようなる。このように中性大気の影響が表れ始める高度より下層の領域は電離圏と呼ばれる。
title: 金星の植民
text: 金星の高度50kmほどの上層大気では、気圧や温度が地球並(1barで0~50°C)となる。加えて、この領域では、太陽エネルギーが豊富である。金星大気の外周付近の太陽定数は2610W / mで、地球の1.9倍に相当する。
title: 月の大気
text: 月の大気(つきのたいき)は、ほとんどの実用用途に対しては、真空と考えられる。月近傍で地表より上に存在する原子や分子は「月の大気」と呼ばれるが、地球や太陽系のほとんどの惑星の周りのガスの外層と比べると無視できる程度であり、海面上の地球の大気の密度の100兆分の1以下に過ぎない。おおよそ3 × 10−15気圧程度を中心に上下し、 総重量は25トン程度である。
title: 埼玉県立小川高等学校
text: 発散型プレート境界においては、アセノスフェア(アスセノスフィア)は地表に近いところまで上昇している。
title: 中間圏
text: 中間圏では冬よりも夏の方が温度が低い状態にある。これは冬季に大気下層からの熱が大規模波動によって活発に輸送されるためである。したがって、夏季には中間圏界面では-100°C以下になるので、夜光雲という特殊な薄い雲が観測されることもある。中間圏界面付近から上では大気に含まれる原子・分子が太陽からの紫外線によって電離し自由電子が増加する。このような大気が電離している層を電離層といい、この最下層にあたるD層は中間圏界面付近に位置し中間圏上層は電子密度が比較的多い状態となっている。
title: オリヴィエ・ピィ
text: 対流圏界面(たいりゅうけんかいめん、英: tropopause)は、地球の大気圏内にある対流圏と成層圏の境界領域である。
title: 自然
text: 宇宙空間は、天体の大気圏の外側に広がる宇宙の比較的空虚な領域を指す。地球の大気と宇宙空間の間には明確な境界は存在せず、大気は高度上昇と共に徐々に薄くなっている。太陽系内の宇宙空間は惑星間空間とも呼ばれ、太陽圏界面と呼ばれる面で恒星間空間と接している。
title: 放射強制力
text: 気候変動に関する政府間パネル(IPCC)は1994年の第1次評価報告書で、「対流圏の上端(圏界面)における平均的な正味の放射の変化」を放射強制力と定義し、現在もこの定義が使われている。つまり、気温が一定に保たれている状態(IPCCの予測では1750年)を基準として、地球から宇宙への放射によって地球が持つエネルギーを減らす(気温を下げる)外部因子を負の放射強制力、宇宙から地球への放射によって地球が持つエネルギーを増やす(気温を上げる)外部
title: プラズマ物理
text: さらに地球に近づくと、よく知られた電離層がある。表では密度がもっとも大きいF2層(高さ 200–500km)についての値を挙げてある。このプラズマは完全電離ではなく、弱電離である。
title: 極循環
text: 北極や南極付近は太陽高度が低く、太陽エネルギー(熱)の供給が地球上で最も少ない。そのため、極付近では冷やされた空気が下降して地表付近に集まり、極高圧帯となる。すると、上空では気圧が下がる。より緯度の低い地域から熱が運ばれてくるために、緯度60度付近で上昇した空気が上空6 - 10 km付近の対流圏や成層圏を北上して、気圧の低い極付近の上空に集まってくる。この低気圧を極渦(きょくうず)という。南極は大陸が広がっており、周囲は海で大気の流れを遮る山脈が少ないため、極渦が安定している。一方、北極は周囲に大気の流れを遮る山脈が多いことによりロスビー波が発生して渦を崩してしまうため、極渦は安定していない。
title: 星間雲
text: 星間雲(せいかんうん)は、銀河系を含む銀河に見られるガス・プラズマ・ダスト(塵)の集まりを総称したものである。別の言い方をすれば、星間雲とは星間領域において星間物質の密度が周囲より高い領域のことである。水素を例に取ると、雲の濃度・大きさ・温度および他の天体からの電磁波などにより星間雲中の水素は中性(または基底状態)のH I領域(原子雲)、イオン状態(または励起状態)のHII領域(プラズマ雲)、分子状態(分子雲)になる。またその密度の違いにより低密度雲、高密度雲に分けられる。
title: 深海魚
text: 中深層(水深200 - 1,000メートル)には、光合成を行うには不充分ながらも、わずかに日光が届く。主要な温度躍層(水温が急激に変化する層)のほとんどがこの領域に存在し、その下には物理的に安定で変化の少ない深海独特の環境が広がっている。
title: ホットスポット (地学)
text: ホットスポット(hotspot)とは、プレート(リソスフェア)より下のアセノスフェアに生成源があると推定されるマグマの火山活動が起こる場所をいう。マントル本体も、その上昇流であるプリュームも固体である。マントル上昇によって温度を保ったまま圧力が減少するので、マントルに部分的な溶融が起こり、マグマが発生する。溶融量は通常10%未満である。
title: 鉄惑星
text: 鉄惑星は、質量が同じならばほかの種類の地球型惑星に比べて直径が小さく、比重が大きい。形成後、急速に冷却するのでプレートテクトニクスや強い磁場はない。実際、水星の磁場は地球のそれと比較して1%程度の強さである。また、水星表面に見られる長さ100 - 600キロメートル・高低差0.5 -1.1キロメートルの断崖は、地殻形成後の熱収縮の結果とも解釈できる。
title: バウショック
text: バウショック(Bow shock)は、磁気圏と周囲媒質との境界である。恒星にとっては通常、恒星風と星間物質との間の境界である。惑星の磁気圏におけるバウショックは、恒星風が磁気圏界面に近づくためにその速度が突然落ちる境界である。最も良く研究されているバウショックの例は、太陽風が地球の磁気圏に入るところであるが、バウショックは磁場を持つ全ての天体で生じる。地球のバウショックは約100 - 1,000kmの厚さで、地表から約9万kmの位置に存在する。
title: 太陽系
text: 太陽圏の形状は、星間空間との流体力学的相互作用と太陽の磁場の影響で決まる可能性が高く、黄道面に対して北半球側は、南半球側よりも約9 au遠方まで広がっている。ヘリオポーズを超えて、太陽から約230 au離れた領域は、銀河系の中を太陽系が進むことで、星間空間と太陽圏の間にバウショック(衝撃波面)と呼ばれる構造が形成されている。しかし2012年には、太陽系が星間空間内を進む速度が想定よりも遅いことが判明し、太陽系にバウショックは存在しない可能性が示されている。
title: 浅腓骨神経
text: 隕石の研究をもとに、それまで考えられてきたのとは違って対流圏界面の温度が一律でないことを発見した。ドブソンの発見によれば、対流圏界面には温度が急激に上昇する領域がある。この原因は紫外線放射によってオゾンが暖められることにあると考えられる。この領域がオゾン層と呼ばれるようになるものである。
title: 太陽
text: 太陽の中心には半径10万キロメートルの核(中心核)があり、これは太陽半径の約2割に相当する。密度が156g/cm(およそ水の150倍)であり、このため太陽全体の2%ほどの体積の中に約50%の質量が詰まった状態になっている。その環境は2500億気圧、温度が1500万Kに達するため物質は固体や液体ではなく理想気体的な性質を持つ、結合が比較的低い量子論的な縮退したプラズマ(電離気体)状態にある。
title: 地殻
text: 地殻(ちかく、英: crust)は、天体の固体部分の表層部。マントルの上にあり、大気や海の下にある。