地球の気候システム (大気・海洋・雪氷・陸面) のエネルギー収支は ほぼつりあっているが、ちかごろ、全球平均で 約 1 W/m2 程度の 収入過剰になっているようである。
ここから理想化した状況を考える。 時刻 0 から、地表面の単位面積あたり単位時間あたりに受け取るエネルギーが 1 W/m2 である状態が続き、 それが、つぎにしめすそれぞれの層の温度に比例するエネルギーとして、 層内では均一に分配されるとする。
層の温度が、時刻 0 での温度よりも 1 ℃ 高くなる (「1 K 高くなる」と言っても同じ) のは、 時刻 0 からどれだけたったときか。有効数字 2けた程度で答えよ。 時間の単位は、1日未満なら秒、1日と1年のあいだならば日、1年以上ならば年 をつかってほしい。
問題文にない数量 (単位つきの数値) を調べる必要があるかもしれない。 その場合は、情報源を、文献ならば専門書や論文の参考文献表記に準じた形で、 ウェブ情報ならば URL と閲覧日付をふくめて、しめしてほしい。
ただし、水の密度、水の比熱容量について、授業で説明した概算値をつかうばあいは、 情報源の記載を省略して数量を書いてよい。
空気の比熱容量は、同じ原子からなる2原子分子の理想気体として、 普遍気体定数と、窒素分子、酸素分子の分子量からみちびいてもよい。 ただし、比熱容量と「モル比熱」との区別や、単位換算に注意すること。
大気全層の面積あたりの質量は、静水圧のつりあいにもとづいて 海面気圧の代表値からみちびいてもよい。
しめきり 8月8日 (月) 23:30。ただし 8月2日 (火) までの提出を奨励します。 ポータルサイトの「地学 II」の第15回のレポートのところに提出してください。