地球温暖化の真実を探して

地球の温度を人為的に変えられるのか?

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先週の土曜日(10/3)は、雨で日中も10℃を越えることがなく一日中、肌寒い日だった。この秋初めて暖房を入れた。しかし、夜になると雨も上がり気温が若干上昇して10℃を超えた。これは、暖かい大気が侵入してきたからである。夜だから温室効果ガスの影響は小さい。暖かい大気の持つ運動エネルギーで気温が上がったのである。
当地では、冬、freezing rain という現象を良く経験する。寒い雪の日に暖かい空気が進入してくると、上空は雨でも地表は氷点下なので、雨が地表付近で凍ってみぞれになるか、地表で雨が凍りつく。木々の枝は凍りついた雨が付着して多くの枝が折れたりする。車の運転は大雪の時よりも危険である。雪の時はスピードを落として運転できるが、地表が凍りついた時は、運転ができない。市が塩を散布して、氷が融けるまで待たなければならない。これも上空に侵入してきた暖かい大気の運動エネルギーの結果である。
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大気の温度は、窒素分子と酸素分子の運動エネルギーにより決まる。空気は赤外線を吸収しないが、水とCO2の分子は太陽からの直接の赤外線および地表から反射した赤外線を吸収して励起する。励起した分子はすぐ窒素分子か酸素分子と衝突して、空気へ運動エネルギーを与えるものと考えられる。励起した振動エネルギーが運動エネルギーへ変換する機構の詳細は私にはわからない。また空気は、暖められた地表からの熱伝導と空気の対流により運動エネルギーを得る。
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Fig.1-19
従って、現在の分圧における水とCO2だけでは、たとえ赤外線を吸収しても大気の温度はほとんど上がらないものと考えられる。大気の大部分を占める窒素と酸素があってこそ運動エネルギーという形で温度を蓄え地球を温暖にすることができる。通常は窒素と酸素ガスは温室効果ガスとは呼ばれないが、実質的には熱エネルギーを蓄えるガスである。温室の中では運動エネルギーの大きくなった窒素と酸素をビニルシートで覆って、小さい空間の中に閉じ込めるから温度が上がる。
熱エネルギーは窒素と酸素の分子の運動エネルギーとして蓄えられるから、夜になってもある程度の温度が保たれ、寒冷前線や温暖前線がくれば温度が急激に変化する。大気温度は窒素と酸素の分子の数または圧力に比例する。それで高い所では、圧力が下がり温度も下がる。この関係は、近藤氏のサイトで詳しく説明されているように、ある高度での温度Tは高度と一次の関係で表される。
T = -a x (height)+ b
多くの温暖化の説明やヒートバランスの図には空気の役割がすっぽり抜けているのだが私の間違った解釈かも知れない。気象庁の温室効果の説明で、下の波線の部分は大切なので明確に記述し直す必要があるものと思われる。近藤氏のサイトで述べているように国立環境研究所の温室効果の説明は一層不明瞭である。
地球の大気には二酸化炭素などの温室効果ガスと呼ばれる気体がわずかに含まれています。これらの気体は赤外線を吸収し、再び放出する性質があります。この性質のため、太陽からの光で暖められた地球の表面から地球の外に向かう赤外線の多くが、熱として大気に蓄積され、再び地球の表面に戻ってきます。この戻ってきた赤外線が、地球の表面付近の大気を暖めます。これを温室効果と呼びます(気象庁)
私は、明け方このブログのプロファイル写真の愛犬と一緒に散歩する。10月はまだ夏時間で一時間早いので5時は真っ暗である。今日(10/8)は、新月前の逆三日月の左下に金星があった。金星は単なる点だが月に劣らず輝いていた。この星は90気圧のCO2で覆われている。入力したエネルギーの一部は大気の運動エネルギーに変換されるから、大気組成が違ってもlapse rate (気温の低減率)は金星と地球とで余り変わらない。金星は一ヶ月以上も太陽が当たらないことがあるが温度は余り低下しない。
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カリフォルニア州東部、モハべ砂漠の中に乾燥した盆地のデスバレー国立公園がある。ここは、海抜マイナス86なので、西半球で最も低く、最も暑い所である。1913710日には観測史上最高の56.6℃を記録した。たまごの凝固温度は黄身が約65度、白身が約75度なので、デスバレーで目玉焼きが焼けるそうである。「気温53度以上の道路にフライパンを2時間放置して予熱。そこにたまごを割り入れると、6分後に目玉焼きが完成する」という。
Fig.1-22

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