気温が上がるのは、太陽の熱が地面を暖め、地面が空気を暖めるから

質問

と聞いたのですが、直接空気を暖めることはできないのでしょうか？それとも、速度的に地面が温まるほうが早くて、結果的に地面が空気を暖めているだけなのでしょうか？

回答No.2

jun1038

こんにちは。だいたいはご質問の前半部の通りです。地球の空気は、太陽の放射エネルギーの多くの部分を占める可視光線（人間の目に見える光線）をほとんど吸収しません。（吸収しないからこそ、私たちは太陽の姿を拝めるのです。吸収してしまえば地上に光は届かず暗黒の世界になってしまう。）吸収しないということは、エネルギーはほとんど素通り、すなわち可視光線は空気をほとんど暖めないということになります。これを、可視光線に対して「透明である」と言います。
　地面はさすがに「不透明」ですから、可視光線を吸収します。暖まった地面から伝導や対流や赤外線放射によって空気は下から暖められていきます。また、同じ透明に見える水は、可視光線に対して「不透明」で、だからこそ深海底は暗く、海水は上（海水面に近い）ほど温度が高いのです。
　とまあ、一般的にはこれで良いのですが、例えば、可視光線も絶対に１００％吸収しないかというとそうではないでしょう。空気中には、雲の粒子やチリなどもありますし。また、太陽放射は可視光線だけでなく、紫外線や赤外線、電波なども放射しています。紫外線はオゾンによって吸収されます。だからオゾン層のある成層圏はその上下の空気の層より温かいのです。赤外線は、水蒸気、二酸化炭素、その他のガス（フロンやメタンなど）によって吸収されます。ですからこの効果により多少は温度が上がっているのでしょう。
　結果的に、少しは太陽光線によって直接空気は暖められているかも知れないが、地面から暖められる量の方がすごく大きい、といったところでしょうか。