% 題名  天王星現象論
%
% 履歴  92/10/16  竹広真一
%       92/10/21  竹広真一
%       96/07/22  中野英之   地球流体電脳倶楽部資源「天王星現象論」へ
%

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\usepackage{Dennou6}

     \Dtitle{天王星現象論: 天王星大気の放射エネルギー収支}
     \Dauthor{地球流体電脳倶楽部}
     \Ddate[96/07/22]{1996 年 7 月 22 日}
     \Dpath{/riron/genshou/uranus/enrbal/}

\begin{document}

%      \pagenumbering{roman}
      \maketitle
      \tableofcontents
%      \clearpage
%      \pagenumbering{arabic}

\begin{abstract}
  天王星大気の放射エネルギーを概観する.
\end{abstract}

%==================================================================
\newpage
%表題   天王星大気の放射エネルギー収支
%
%履歴   92/10/21  竹広真一
%
\Dchapterhead

\section{入射太陽放射}

    図 1 は天王星への入射太陽放射の季節変化と
    年平均である. 
  
    \begin{center}
      % \Depsf[170mm]{fig-prohibited/enrbal-1.ps}
      \includegraphics[width=1.0\textwidth]{figures/enrbal-1.png}
    \end{center}    
    \begin{description}
      \item 図1. 天王星の入射太陽放射
            ( Allison {\em et al.} 1990 ). % Fig.5
    \end{description}

\section{全球放射収支}

  \subsection{放射フラックスの波長依存性}
  
    図 2 は天王星への入射太陽放射, 反射太陽放射ならびに
    土星より射出される赤外放射の波長依存性である. 
  
    \begin{center}
      % \Depsf[120mm]{fig-prohibited/enrbal-2.ps}
      \includegraphics[width=1.0\textwidth]{figures/enrbal-2.png}
    \end{center}    
    \begin{description}
      \item 図2. 天王星の太陽放射, 赤外放射. 
            曲線 $U_t$ は土星からの赤外放射である. 
            実線部がボイジャー観測器(IRIS)によるもの, 
            点線部は大気組成と温度分布を用いた放射計算結果による. 
            曲線 $S$ は土星への入射太陽放射である. 
            曲線 $U_s$ は反射太陽放射である(アルベド0.3).
            ( Pearl {\em et al.} 1990 ). % Fig.4
    \end{description}

  \subsection{放射エネルギー収支基本量}
    
    表 1 は天王星の放射エネルギー収支に関する基本的な数字である.
    比較のため他の外惑星の値も示してある. 
    \vspace{5mm}
    
    \begin{center}
      % \Depsf[120mm]{fig-prohibited/enrbal-3.ps}
      \includegraphics[width=1.0\textwidth]{figures/enrbal-3.png}
    \end{center}
    \begin{description}
      \item 表1. 天王星大気の放射エネルギー収支に関する基本的な数字
            ( Pearl {\em et al.} 1990 ) % Table IX
    \end{description}

%○練習問題 : 内部熱源の熱輸送量から土星が冷えるまでの特性時間を求めよ. 
%  また, この内部熱源に見合うだけのエネルギーを
%  ポテンシャルエネルギーから解放するには
%  どの程度のスピードで収縮する必要があるか. 
%  \vspace{5mm}
%
%  \begin{quote}
%    \underline{解答例}
%    \vspace{5mm}
%    
%    単位質量あたりの定圧比熱を$c_p$, 土星の全質量を $M$, 温度を$T$, 
%    土星の放出する熱を$F$とするとき, 
%    土星が冷える特性時間 $t_R$は
%    
%    \begin{displaymath}
%      t_R = \frac{c_p M T}{F} 
%          = \frac{1.34\times 10^4 \times 5.684 \times 10^{26} 
%                      \times 78.43}{1.977 \times 10^{17}}
%          = 3.02 \times 10^{15} (\mbox{sec})
%          = 9.5763571 \times 10^{7} (\mbox{yr})
%    \end{displaymath}
%    
%    半径 $R$ の球体の持つ全ポテンシャルエネルギーを計算する. 
%    球の中心からの距離が $r$ のところの
%    単位質量あたりのポテンシャルエネルギー $\phi(r)$ は 
%    ${\displaystyle - \frac{GM(r)}{r}}$ である. 
%    ただし$M(r)$ は半径$r$の球の内側にある質量である. 
%    簡単のため等密度 $\rho=$const. とする. 
%    全ポテンシャルエネルギー$\Phi$は
%    
%    \[
%    \begin{array}{lll}
%      \Phi & = & \displaystyle \int_0^{R}4\pi dr \rho \phi(r) \\  
%           & = & \displaystyle  - \int_0^{R}dr\rho 
%                 \frac{G}{r} \int_0^r 4\pi dr' \rho r'{}^2 \\  
%           & = & \displaystyle - \frac{G(4\pi)^2 \rho^2}{3} \int_0^R dr r^4 \\  
%           & = & \displaystyle - \frac{G(4\pi)^2 \rho^2 R^5}{15} \\  
%           & = & \displaystyle - \frac{3 G M^2}{5 R}.     
%    \end{array}
%    \]
%    
%    この表式を用いて収縮の程度を見積もろう. 
%    全ポテンシャルエネルギーの時間微分が
%    土星内部の熱の発生 $Q$ に等しいとして
%    
%    \[
%    \begin{array}{rll}
%         Q & = & \displaystyle  \frac{3 G M^2}{5 R^2} \frac{dR}{dt}, \\
%     \mbox{ゆえに \ } 
%         \displaystyle \frac{dR}{dt} 
%           & = & \displaystyle \frac{5 Q R^2}{3 G M^2}
%             =  \frac{5 \times 0.863 \times 10^{17} 
%                         \times (6.0\times 10^{7})^2   }
%                     {3 \times 6.67\times 10^{-11}  
%                        \times (5.684\times 10^{26})^2 } \\
%           & = & 0.240 \times 10^{-10} \mbox{m sec}^{-1} \\
%           & = & 7.57 \times 10^{-4} \mbox{m yr}^{-1} \\
%           & = & 0.757 \mbox{mm yr}^{-1}   
%    \end{array}
%   \]
%    
%  \end{quote}
%\newpage
%\section{放射フラックスの緯度分布}
%
%  まだ見つけていない

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%表題   天王星大気の放射エネルギー収支
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%履歴   92/10/19  竹広真一
%       92/10/21  竹広真一
%
\newpage
\section{参考文献}

\begin{description}
  \item Allison,M., Beebe,R.F., Conrath,B.J., Hinson,D.P.,
          Ingersoll,A.P., 1991 : 
        Uranus atmospheric dynamics and circulation. 
        {\em Uranus}, 253-295

  \item Pearl,J.C., Conrath,B.J., Hanel,R.A., Pirraglia,J.A.,1990 : 
        Albedo, effective temperature, and energy balance of Uranus, 
        as determined frim Voyager IRIS data.
        {\em Icarus}, {\bf 84}, 12-28
\end{description}

%=====================================================================
\vspace{2em}
{\Large \bf 謝辞}
\vspace{1em}

本稿は 1989 年から 1993 年に東京大学地球惑星物理学科で行なわれていた,
流体理論セミナーでのセミナーノートがもとになっている.
原作版は竹広真一による「天王星現象論」 (92/10/16) であり,
林祥介によって地球流体電脳倶楽部版「天王星現象論」
として書き直された.
構成とデバッグに協力してくれたセミナー参加者のすべてにも
感謝しなければならない.

\end{document}


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%%% TeX-master: t
%%% End:
