太陽に近づくほど寒くなる？高度と温度の不思議な関係を解明！ - Lifehacker Diary ライフハッカーダイアリー知恵袋を目指すブログ

みなさん、こんにちは！「太陽に近づくほど暖かくなる」というのは、直感的に考えると正しいように思えますが、実は違います。山に登ると、どんどん寒くなりますよね？この現象は、実際に「高度と温度の不思議な関係」が影響しているんです。今回は、太陽に近づくとどうして寒くなるのか、その理由を科学的に解明し、興味深い事例も交えながら詳しく説明していきます。ぜひ一緒に驚きの真実を探ってみましょう！

太陽に近づくほど寒くなる現象とは？

通常、太陽からの熱を直接受ける地表が最も温かいと思われがちですが、実際は高度が上がると温度が低下します。例えば、飛行機で飛ぶと外の温度が急激に下がっているのを感じたことがある方も多いのではないでしょうか？

実際に、地球の大気は高度に応じて温度が変化する層に分かれており、この温度変化は太陽との距離だけではなく、大気の密度やエネルギーの伝達方法に深く関係しています。

温度の逆転層「対流圏」と「成層圏」

地球の大気は主に「対流圏」「成層圏」「中間圏」「熱圏」に分かれています。ここで注目したいのが「対流圏」と「成層圏」の違いです。

• 対流圏: 地表から約10kmまでの層で、私たちが普段感じる天気や気温の変化が起きる場所です。この層では、高度が上がるとともに温度が下がります。これは、大気の圧力が低くなるため、熱が逃げやすくなることが原因です。
• 成層圏: 対流圏の上に広がる成層圏では、オゾン層によって太陽の紫外線が吸収されるため、逆に高度が上がると温度が上がる現象が見られます。

つまり、低層大気である対流圏では高度が上がるほど温度が低下するという、逆説的な状況が生じます。

具体的な事例：エベレスト登頂時の気温

エベレスト山の頂上では、気温が驚くほど低くなります。エベレストの標高は約8,848mあり、対流圏の上限に近い高度です。ここでは平均気温が-20℃にもなることがあります。なぜこんなに寒いのでしょうか？

エベレストのような高い山の上では、大気が非常に薄く、太陽からの熱を効率よく保持できないため、気温が著しく低下します。また、空気が薄いために熱が対流しづらく、太陽の直射を受けていても地表の温度は上がりにくいのです。

なぜ太陽に近づいても寒くなるのか？

「太陽に近づけば暖かくなるはず」という誤解は、太陽の熱が直接地表に伝わることを前提にしているからです。しかし、実際には空気の密度が温度の保持に大きな役割を果たしています。高度が上がるにつれて空気の密度が下がるため、熱を保持できず、気温が低くなるのです。

これは、地球の大気が太陽の熱をどのように吸収し、保持しているかによるものです。太陽からの放射線は大気の上層部（特に成層圏）で吸収されますが、対流圏内ではそのエネルギーの大部分が地表に到達します。そして、地表がそのエネルギーを吸収し、放射することで温度が維持されています。

宇宙空間はさらに寒い

また、太陽にさらに近づくとどうなるかを考えてみましょう。宇宙空間は空気がほとんど存在しない真空状態です。ここでは、熱を伝達する媒介がないため、太陽からのエネルギーが直接当たらない限り、非常に低温になります。

例えば、国際宇宙ステーション（ISS）は地球の大気圏外を周回していますが、日陰側の温度はなんと-157℃にまで低下します。これは、宇宙空間がいかに熱を保持できないかを示す一例です。

日常生活における「そうゆうことある」

私たちの日常生活でも、高い場所が寒いことを実感する機会があります。例えば、冬のスキー場や山頂の景色を楽しむ時、標高が上がるほど寒さが厳しくなるのを感じますよね。また、飛行機で高空を飛行している時に、機内のモニターで「外気温-50℃」という表示を見たことがあるかもしれません。これも高度による温度低下の典型的な例です。

太陽の謎：温度の逆転現象

さらに面白いのが、太陽自体にも似たような現象があることです。太陽の表面温度は約5,500℃ですが、さらに外側にある「コロナ」と呼ばれる部分では温度が100万℃以上にも達します。この逆転現象は、太陽のエネルギーがコロナで集中して爆発的に放出されるためと考えられていますが、完全に解明されたわけではありません。

この現象は、地球の大気の成層圏における温度上昇と似ている部分があります。太陽も私たちの身近な現象に関与しているので、興味深いですよね。