地球システムを通しての太陽エネルギーの伝達
このセクションでは、太陽からのエネルギーが地球システム（生物圏、水圏、地圏、大気、氷圏など）を通して伝達（放射、伝導、対流など）するプロセスを特定し分析することに焦点を当てます。 提示された教材は、以下の目的を達成するために役立つように設計されている。
- 太陽からのエネルギーが地球のシステム（生物圏、水圏、地圏、大気圏、雪氷圏など）全体を通して伝達されるプロセス（放射、伝導、対流など）を特定し分析することができるようになる。
太陽のエネルギーが宇宙空間を移動するとき、それは地球の大気圏に達し、最終的に地表に到達する。 この放射された太陽エネルギーは大気を暖め、熱エネルギーとなる。 この熱エネルギーは、放射、伝導、対流という3つの方法で、地球のシステム全体に伝達される。 伝導は、互いに直接接触している物質間で熱を伝達する。 熱エネルギーは、暖かいところから冷たいところへ移動する。 例えば、金属製のスープスプーンを持つと、スープの熱がスプーンを持つ指に伝わります。 金属は熱の伝導性に優れています。 金属製のスプーンにぎっしりと詰まった分子は、その位置で振動し、分子から分子へと素早くエネルギーを伝達し、そのエネルギーは指に届きます。 分子が高温であればあるほど、分子は速く振動し、互いにぶつかり合い、固い金属のスプーンの中で熱を移動させます。 しかし、地表を暖めるという点では、「空気は熱伝導率が非常に悪いことがわかった。 そのため、大気中で熱伝導が重要なのは、地表に近い最初の数ミリメートルだけです。 では、空気はどのようにして、ある地域から別の地域へとエネルギーを伝達しているのだろうか？ (Rousay, par. 5)
ここで登場するのが対流である。 “対流 “とは、水や空気などの流体の動きによって熱が伝わることです。 液体や気体は自由に動くので、このような熱の移動が起こり、暖流や寒流を設けることができる」（ルセー、par.6）。 このように、熱せられた分子が実際に動くことで熱エネルギーが移動することを対流といい、空気や水などの流体で起こりうるエネルギー移動の方法である。 「地表が太陽光を吸収するとき、ある部分は他の部分より多く吸収する。 地表や地表付近の空気は不均一に加熱されます。 最も暖かい空気は膨張し、周囲の冷たい空気より密度が低く、浮力を得て上昇する。 この上昇する暖かい空気の “泡 “はサーマルと呼ばれ、大気中に熱を伝える働きをする」（Rousay, par.6）。 この熱波によって雲が発生し、これがまたエネルギー移動のベクトルとして機能するのである
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