地面(固体)に比べて大気（気体）や海洋（液体）は大きく流動していて変化が激しいです。さらにほとんどの人が天気予報を毎日確認するように、私たちの生活にも大きく関係しています。
大気は何でできている？
大気の分野を学ぶためにまずは大気が何でできているかを理解しましょう。
窒素が約８割で酸素が約２割だよ
図「空気の組成」※二酸化炭素の割合は約0.04％です。
※この空気の組成ではほぼ対流圏に存在していて、場所や時間でも大きな変化をする水蒸気の情報は除いています。
※水蒸気は地表付近で約1〜３％ほど含まれています。
気圧（大気圧）
気圧とは大気による圧力のことです。
単位はhPa［ヘクトパスカル］です。
気圧を計測する地点より上にある空気の量で気圧の大きさが決まります。
標高と気圧の関係
そのため、標高が高くなるほど、情報の空気の量が少なくなり、気圧が低くなります。
逆に標高が低いほど、気圧は高くなります。
図「標高と気圧」大気の構造
地球の大気が存在する場所を大気圏と言います。
大気圏の層構造
図「大気圏の層構造」対流圏
対流圏は地表から高度約11㎞の部分です。雨や雪の気象現象のほとんどがこの場所で発生します。
図「大気圏の層構造」対流圏の様々な特徴
対流圏はその名の通り、大気の対流が盛んに起きています。それは太陽のエネルギーを地表が吸収するからです。
対流活動が活発に起きることによって、雨や雲等の大半の気象現象は基本的に対流圏で発生します。
そのため、対流圏と、その上の成層圏との境界を圏界面と呼んで区別しています。
※対流圏と成層圏の境界は対流圏界面とも言います。
気温は高度とともに下がります。
100ｍ毎に約0.65℃下がり、それを気温減率といいます。
- 大気の対流活動が活発
- 気象現象の大半が発生
- 対流圏の上端を対流圏という
- 高度とともに気温が下がる（100ｍ毎に約0.65℃）
成層圏
成層圏は高度約11㎞から高度約50㎞までの部分にあります。
オゾン層があるため、高度とともに気温が上昇しています。
図「大気圏の層構造」成層圏の特徴
たしか、紫外線を吸収するんだよね
オゾンとフロン
オゾン層のオゾンはフロンという物質が原因で破壊されます。南極の春頃にオゾンが薄くなってできるオゾンホールが形成されます。
- 高度とともに気温が上昇する
- オゾン層が広がっている
- オゾンが紫外線を吸収しているエネルギーによって温度が上昇している
- 成層圏の下の端を圏界面という
中間圏
大気圏の層構造のうち、高度約50㎞から高度約80㎞までの部分です。
高度とともに気温が下がっています。
図「大気圏の層構造」熱圏
大気圏の層構造のうち、高度約80㎞以上の部分です。
高度とともに気温が上昇しています。
図「大気圏の層構造」「熱圏なのに熱くない！？」
熱圏は温度が500℃を超えていますが熱くありません。
これは熱圏に含まれる分子の量がものすごく少ないからです。
つまり分子や粒子の運動のスピードは速いから温度は高いけれど、その量が少ないので分子や粒子が体に当たったときに移るエネルギー量が少なくなってあまり熱いと感じないという仕組みです。
大気の層構造のまとめGIF
GIF「大気の層構造」大気の組成
地球の大気は窒素が約78％で、酸素が約21％で形成されています。
図「空気の組成」二酸化炭素はどれくらい含まれているの？
