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http://news.mynavi.jp/articles/2016/09/05/crisis/
NHKスペシャルの異常気象を扱った「メガクライシス特集」に恐怖の声が続出
マイナビニュース 2016/09/05
今世紀末、東京都の最高気温は43度に達する可能性
日本人を危険にさらすスーパーセルとは
雷が間接的に人の命を奪うことの意味
NHKは9月4日、「MEGA CRISIS 巨大危機〜脅威と闘う者たち〜 第1集 加速する異常気象との闘い」と題したNHKスペシャルを放映。地球温暖化が招くさまざまな異常気象の実態と、その危機を未然に防ごうとする人たちの姿を紹介した。
番組内では、8月に日本に大きな被害をもたらした台風10号も地球温暖化との関連性があると指摘。放映後には、私たちの日常生活にすでにさまざまな形で害を与えている地球温暖化の影響を目の当たりにした視聴者から、恐怖に近い声がインターネット上に多くあがっていた。
発達した台風は大量の水蒸気によるもの
番組では冒頭、8月末に記録的な大雨をもたらし、東北地方の美しい景観に大きな爪痕を残した台風10号の映像を紹介。甚大な被害をもたらしたこの台風にも、実は地球温暖化が関連していると考えられている。気温が上がると海水温度も上昇するが、海水温度が高くなると大量の水蒸気が発生する。水蒸気が多ければ多いほど、台風が発達しやすくなる傾向にあるからだ。
2016年8月中旬の日本近海の海水温度は、平年に比べて1〜5度ほど高い場所が多かったという。そこに台風10号が経路を重ね、気温の高い日本の南の海上で急速に勢力を増し、強い勢力のまま東北の太平洋側に上陸した。そのほか、北海道を襲った台風7号や11号も、大量の水蒸気を取り込んで勢力を維持したまま上陸したと考えられている。
実際、台風の勢力が最も強くなる「最強地点」と呼ばれるエリアは、ここ30年間で150kmも北上しており、徐々に日本に近づいてきているとのこと。温暖化が進むと、さらに北上するとみられている。
一日あたりの総雨量が300mmになる場所が出てくる?
では、実際にどれぐらいのスピードで地球温暖化は進んでいるのだろうか。世界の平均気温は、2000年ごろから上昇が止まったかにみえたが、2年ほど前から急上昇して2016年に過去最高気温を記録。いったんは停滞しかけたが、気温上昇が再加速した可能性があるとされている。
気象庁の異常気象分析検討会の会長・木本昌秀氏は、「地球温暖化がより本格化するのではないかと考えています。すでにその兆候をわれわれは体験していると言って間違いないと思います」と危機感を抱いている。
木本氏が21世紀末の最悪のケースを想定したシミュレーションを実施したところ、地域ごとのリスクが具体的に判明した。その衝撃は、私たちの予想をはるかに上回るものと言っていいだろう。
産業革命以前に比べ、今世紀末に平均気温が4度上昇したとの仮定でシミュレーションを行ったところ、東京都の最高気温は43・0度と、2016年(現時点まで)よりも5度以上も上昇するとの結果が得られた。大阪府や宮城県(仙台市)でも40度を超え、愛知県(名古屋市)は44・5度に達する恐れもあるという。東京都の最大雨量は1日あたり100mm程度だったのが、310mmまで増加。福岡県でも290mm、北海道(札幌市)で190mmになるという。
45度近い気温の世界では、「炎天下に10分、15分と立っていると命の危険を感じるでしょうね」と木本氏。これだけでも十分な脅威だが、「産業革命以前よりも平均気温が4度上昇」との試算には、ある要因が抜け落ちている。この4度という数字は、化石燃料をこのまま燃やし続けた場合による推定値だが、ある現象がこの推定値を押し上げる可能性があるかもしれないのだ。
番組の舞台はアメリカ・アラスカの地へと移る。北極圏で進行している、温暖化を加速させる可能性がある現象とは永久凍土の氷解だ。今、アラスカの各地で永久凍土が溶け出しているという。
研究プロジェクトのメンバーであるアラスカ大学の岩花剛氏は、永久凍土からある物質が溶け出すことを懸念している。それは、温室効果をもたらす気体・メタン。永久凍土内に枯れ葉などが閉じ込められ、長い時間をかけて分解されたメタンが、氷が溶けると共に大気中に放出されることで温暖化が加速する可能性があるのだ。
氷の中から大気中の1万倍の濃度のメタン
温暖化は、地球が太陽から受けた熱が温室効果ガスによって閉じ込められることで起きる。二酸化炭素など、現在排出されている温室効果ガスのうち、メタンの割合は16%だ。今後この数値がどう変化するかは予測不可能で、永久凍土に含まれるメタンは地球温暖化の予測に含まれてない。
だが、北極圏ではメタンの放出が次々に確認されている。シベリアの大地にぽっかりと大きく穴が開いたクレーターが映し出されたが、これは地下のメタンが一気に噴出した痕跡とされているとのこと。
メタンの温室効果は二酸化炭素の28倍で、永久凍土は北半球のおよそ4分の1を占める。今度どれほどのメタンが放出され、どれだけ温暖化に影響を与えるのか――。その答えの糸口を探るべく、岩花氏は日々、まだ溶けていないアラスカの地下深くの氷の層を調べている。
これまでにアラスカの10カ所以上で氷をチェックしてきたが、中には大気中の1万倍の濃度のメタンを持つ氷の層も見つかっているという。「地球全体の気候変動を予測するにあたってパズルの一部分が欠けている」と話す岩花氏は、今後3年かけて温暖化への影響を見ていくそうで、さらなるサンプル採取に励む。
このメタンに示されるように、北極海の温暖化は既に後戻りできないところまで来ている。続いて、北極海を覆う氷は温暖化で溶け出しているが、その氷の減少がさらなる悪循環を招いている現状が紹介された。
北極海に浮かぶ白い氷は、太陽光を反射させる役割を持つ。その一部が溶けると、太陽光が反射されずに熱が海に吸収され、海水温度が高くなる。その影響で周辺の気温が上昇し、水蒸気が発生すると次なる異変を生む。それは巨大低気圧だ。
北極海の様子を映したデータでは、風が強まっている場所で氷が減少していることが確認された。巨大低気圧が起こした風で氷が砕かれ、さらに気温が高まりやすくなる。そして高まった気温が次なる巨大低気圧を招く――。まさに負の連鎖と言えるだろう。地球の今後の異常事態を左右するクライシス(危機)は、今この瞬間も北極で起きているのだ。
都市を水没させるほどの積乱雲
温暖化による影響の視点を、世界から日本に戻そう。深刻な温暖化が日本にもたらす影響として懸念されているのは、巨大積乱雲(スーパーセル)だという。短時間で急速に発達する積乱雲の幅は通常、数キロから十数キロと考えられている。ただ、温暖化で水蒸気が大量に発生すると、その幅が数十キロから100キロまで及ぶスーパーセルになると考えられている。
気象庁 気象研究所室長の加藤輝之氏は、温暖化が進んだ今世紀後半を想定し、スーパーセルの発生頻度を推計。これまでほとんど発生していなかった北海道で3倍、東北で2倍と比較的高い頻度で発生するようになるのではないかと考えている。
スーパーセルによる被害をシミュレーションしたところ、1時間に100mm超の雨が2時間以上続いた場合、マンホールから水が噴出。あふれた水は地下鉄に流れ込むなどし、都市を完全に水没させるという。
スーパーセルのもう一つの脅威は雷。温暖化で将来、現在の1・5倍の確率で雷が落ちることになるとも報告されており、実際に日本でも同時多発的に都市部で雷が起きるケースが増えている。中には、4時間で3,000回も確認されたという地域も。雷が増えて今後、同じ建物に何度も落ちるようならば、避雷針で防ぎきれなくなることも考えられると指摘されている。
スーパーセルと雷の組み合わせは、私たちのインフラを破壊するだけではなく、ビジネスにおける生命線にも悪影響を及ぼす可能性がある。その存在とは、パソコンなどの電子機器だ。
雷が落ちると、その周りに強い電磁波が発生。周囲の電気ケーブルに異常な電流が流れる。この電流は「雷サージ」と呼ばれているが、雷サージがデータが保存されているサーバーを破壊、電子機器を使用不能にさせるというのだ。
万一、「雷サージクラッシュ」が病院で発生した場合、モニターやナースコールなどが使用できないケースも想定され、雷が間接的に人の命を奪うことにつながりかねないというわけだ。
大自然に科学で挑む人間たち
ただ、大自然の脅威を前に、科学の力をもってして立ち向かおうとしている人たちもいる。その一例が、理化学研究所の三好建正氏を中心とした国際プロジェクトチームだ。ピンポイントな予測を用いて、巨大な積乱雲の発生を事前に察知することで防災につなげようと日々励んでいる。
現在の天気予報は1時間に1回、2km四方のエリアごとで行い、そのエリアごとで雨や晴れといった具合に予測する。だが、初期の段階の積乱雲はこの2km四方の中で急速に発達するため、現時点では予測が難しいとされている。
そこで三好氏は、100m四方の小さな範囲におけるより短い間隔での観測に挑戦している。雲の状態を詳細に調べるため、フェーズドアレイレーダーと呼ばれるレーダーを用い、雲全体の様子を一度に把握。詳細な雲データを基に、数十分後にどのように変化するかを計算している。
この手法によって、積乱雲発達前から豪雨を予測できる可能性が出てくる。10年後の実用化を目指している三好氏は、「進んできている温暖化に適応していくことも非常に重要です。局地的な豪雨が起こりやすくなっていることを考えますと、防災のあり方を大きく変えるきっかけになるのでは」と話した。
いかにして「自分ごと」と認識するか
私たちの日常に、既に台風や局地的豪雨という形で影響を及ぼしつつある地球温暖化。CGや実際の映像でその脅威を目の当たりにしたことで、放映後には「テロよりもこっちの方が恐ろしい」「NHKスペシャルの予測がすさまじい」「現実なのこれ? という感じ」といった視聴者からの恐怖の声がインターネット上に数多く見られた。
一方で、「環境問題に対する認識が低すぎる。もっと資源を大切にしないと」「私たちは本当に待ったなしの状況にいる」などのように、既に温暖化が進んでいる現状を再認識し、その状況を変えていくことの必要性を訴えている意見も多かった。
ともすれば、「地球温暖化」というフレーズは普段の生活から実感しにくく、その影響が及ぶとしても、自分が存在しない数十年後、数百年後というイメージがつきまとうため、「自分には関係ない」と考える人も少なくないだろう。
ただ、実際問題として地球の"破綻"は既に始まっており、危機は今すぐそこにあるのが現実だと言えるだろう。自宅で省エネにするなど、個人レベルで今日から実践できる温暖化対策は少なくない。自分が生きている間、もしくは自分の子が生きている時代にこの「メガクライシス(巨大危機)」がやってくるとしたら、私たちの日常の行動は変革するのだろうか。
カテゴリ ： 《気候変動の影響》 《気候変動解析》*** ［災害］ ［異常気象］ ［TV番組］
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http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1608/30/news038.html
蓄電・発電機器：
水で作れる電解液を新発見、リチウムイオン電池を安く安全に
smartjapan 2016年08月30日
東京大学の研究グループが、新しいリチウムイオン電池の電解液として利用できる「常温溶融水和物（ハイドレートメルト）」を発見した。無毒な水をベースとした電解液で、リチウムイオン電池の安全性向上や価格低減に貢献できる可能性があるという。 [陰山遼将，スマートジャパン]
東京大学 大学院工学系研究科の山田裕貴助教と山田淳夫教授らの研究グループは、水をベースとする新しいリチウムイオン伝導性液体「常温溶融水和物（ハイドレートメルト）」を発見したと発表した。安全かつ安価な新型蓄電池の実現に貢献する成果だという。科学技術振興機構の袖山慶太郎さきがけ研究員、国立研究開発法人物質・材料研究機構の館山佳尚グループリーダーらとの共同研究で発見した。
分散電源社会を実現する鍵として蓄電池への期待が高まり、さまざまな次世代電池の開発が活発になっている。しかし現在の主流はリチウムイオン電池であり、今後しばらくは引き続き市場の中心を占めると考えられる。そのリチウムイオン電池の電解液には有機溶媒が用いられているが、これは可燃性が高く、火災や爆発を防ぐための安全対策が必須である。
そこで電解液に使われている有機溶媒を、不燃かつ無毒で安価な水に置き換えた「水系リチウムイオン電池」の研究開発も行われている。しかし、水は有機溶媒と比べて電圧耐性が低く、低い電圧でも水素と酸素に電気分解されてしまう課題があった。研究グループによれば水系リチウムイオン電池の電圧は基礎研究レベルでも2V（ボルト）以下となっており、2.4〜3.7Vの電圧を有する市販のリチウムイオン電池に対して電圧とエネルギー密度で劣るため、実用開発が見送られてきたという。
研究グループはこうした中で、水をベースとした新たなカテゴリーのリチウムイオン伝導性液体で、実用に耐えうる性質を持つハイドレートメルトを発見した。特定のリチウム塩2種と水を一定の割合で混合すると、一般的には固体となるリチウム塩二水和物が常温で安定な液体として存在することを確認したという。
一般的な水溶液は1.2V程度の電圧で酸素と水素に電気分解されるのに対し、発見したハイドレートメルトは、3V以上の高い電圧をかけても分解しなかった。理化学研究所のスーパーコンピュータ「京」を用いた解析の結果、この耐電圧性能は一般的な水溶液ではありえない特殊な溶液構造に起因していることが分かったという。さらにこうした高電圧耐性に加え、優れたリチウムイオン輸送特性を備えており、リチウムイオン電池用の水系電解液として応用可能であることも分かった。
有機溶媒と同等の性能を確認
研究グループではこのハイドレートメルトを用い3.1V級と2.4V級のリチウムイオン電池を試作したところ、水を用いた電解液で初めて可逆動作に成功。従来2V以下に制限されていた水系リチウムイオン電池の電圧が、有機溶媒を使った商用のリチウムイオン電池と同等レベルまで引き上げられることを示した。
また、エネルギー密度においても市販の2.4V級リチウムイオン電池と同等以上の性能を発揮し、充電時間も6分以下と高速な充放電が可能であることも確認したとしている（図）。
図 ハイドレートメルトを電解液としたリチウムイオン電池の電圧、容量およびエネルギー密度のプロット。一般的な水系電解液を用いた場合の電圧は2V以下、エネルギー密度は100Wh/kgが限界であったのに対し、ハイドレートメルトを電解液とした場合の電圧は2.4〜3.1V、エネルギー密度は100Wh/kgを超えており、有機電解液を用いた市販リチウムイオン電池と同等の性能を実現できるとしている。 出典：東京大学
研究グループでは今回の成果について、「可燃・有毒・高価な有機溶媒に替わり水をベースとした溶解液を利用することで、電池の過充電や破砕などの誤使用時における爆発・火災事故のリスクを限りなく低下させることができる。また、事故などによる電解液漏えいが起こったとしても、無毒な水を溶媒として使っているため、人体や環境に対する悪影響も小さい。エネルギー密度を犠牲にすることなく、格段に安全性の高い蓄電池システムを構築可能になる」としている。
また、発見したハイドレートメルトは自然界に豊富に存在する水が電解液原料になることに加え、既存のリチウムイオン電池では必須となっている電池および電池材料の生産工程における厳密な禁水環境（ドライルーム）を撤廃することができるため、生産設備の簡素化が可能になり、電池のコスト削減にも貢献するとしている。
研究グループでは今後、今回発見したハイドレートメルトが示す異常物性の起源解明と、さらなる新機能の開拓を行い、新たな学術領域としての確立を目指す。また、ハイドレートメルト電解液が可能にする新しい蓄電池デバイスの実用化に向けた問題抽出を行い、開発を進めていく方針だ。
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1608/26/news024.html
蓄電・発電機器：
マイナス30度で動く全固体リチウムオン電池、実用へ
smartjapan 2016年08月26日
オハラは -30度でも駆動できる全固体リチウムイオン電池の開発に成功した。一般的な小型電子機器で使用される液式リチウムイオン電池は低温環境での駆動が難しい。オハラはこうした電解液を用いた既存電池に置き換わるものとして、2019年に電池部材としての採用を目指す計画だ。 [陰山遼将，スマートジャパン]
オハラは2016年8月24日、酸化物系材料を用いた全固体リチウムイオン電池で、-30度の低温下においても駆動する電池の試作・実証に成功したと発表した。積層シートの一括焼結製法を用いることで実現した。
一般に全固体電池は界面抵抗が大きく、中でも酸化物系の無機固体電解質を用いたものは、低温下の特性が低下するという課題がある。そこでオハラは電池を積層構造化することで、緻密で効率的な構造を持つ全固体電池を作成。固体電解質にオハラの酸化物系固体電解質「LICGC」、正極と負極に酸化物系材料を用い、粉末シートを積み重ねて焼結した。これにより、一般的な小型電子機器向けに使用される液式リチウムイオン電池では駆動が難しいマイナス30度という低温下での駆動に成功したという。
さらにこの電池は電解液や一部の全固体電池で使用される金属リチウムを使用していないため、200度という高温環境でも燃えることがなく、大きな変質劣化も起きないという。また、大気中で安定している酸化物系材料で構成しているため、硫化物系の無機固体電解質を使用した全固体電池と比較して、安価に製造できるメリットもあるとする。
オハラでは今後、酸化物系固体電解質であるLICGCの固体電池への採用を進める計画だ。今回試作に成功した全固体リチウムイオン電池は、現在小型電子機器に搭載されている電解液を用いたリチウムイオン電池と置き換わるものとして開発を進めていく。
今後、2017年にかけてこれら用途における課題の抽出および対策を進め、2019年に電池部材としての採用を目指す計画だ。将来は、需要の拡大が見込まれる住宅などの定置型蓄電池システムや電気自動車向け電池などでの採用も視野に入れ、展開を進めるとしている。
カテゴリ ： 《エネルギー貯蔵》 《ＥＶ》 *** クルマ
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http://www.nikkei.com/article/DGXLASDJ02H0J_S6A900C1EAF000/
クロマグロ漁獲規制見送り 日本案など通らず
日本経済新聞 2016/9/2
クロマグロの資源管理を議論する国際会議「中西部太平洋まぐろ類委員会（ＷＣＰＦＣ）」の小委員会が２日、閉幕した。日本側の提案した漁獲規制措置に対して米国などが反発、採用は見送られ、来年以降に継続して検討する見通しになった。12月に開催するＷＣＰＦＣの年次会合で目指していた年内の正式決定は難しくなった。
米国が提案していた2030年までに親魚の資源量を約13万トンにするという長期目標の設定には日本が難色を示した。委員会は資源保護に関して実効性のある規制の合意は得られなかった。
継続的なマグロ漁獲を目指す日本政府は、生後１年未満の未成魚のクロマグロについて、緊急で漁業規制のルールを提案。漁獲量が13年までの最低水準だった約450万匹を３年連続で下回った場合に発動するとした。環境保護団体などからの批判をかわそうとしたが、発動条件のハードルが高いとして日本案は受け入れられなかった。
高級すしネタとして人気がある太平洋クロマグロは未成魚の乱獲などで、資源量が低下。1996年に６万1792トンだった成魚の資源量は2014年には１万6557トンになった。
クロマグロを巡っては国際的な規制強化が進められている。海域ごとに資源管理について議論されており、東太平洋の資源管理を担う「全米熱帯まぐろ類委員会（ＩＡＴＴＣ）」は14年に15〜16年の年間漁獲を４割削減することで合意した。
ＷＣＰＦＣは日本近海を含む海域でマグロ類などの漁業資源を管理する国際機関。昨年、漁獲規制ルールを導入することで合意した。具体的な内容を詰め、今年、正式に決定する予定だった。
小委員会は福岡市内で８月29日から５日間開かれ、日米のほか、中国、韓国、台湾など10カ国・地域が参加した。
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http://mainichi.jp/articles/20160901/ddm/016/040/003000c
科学の森
台風観測に機器直接投下 画像での推定に誤差、航空機で上空から計画
毎日新聞2016年9月1日 東京朝刊
台風の勢力について気象庁などは現在、主に気象衛星が撮影した画像を基に推定している。だが、間接的な観測のため誤差が避けられず、その後の勢力変化の予測精度も落ちる。この解決のため、名古屋大などは航空機を使った台風の直接観測を計画している。 ［飯田和樹］
観測には琉球大と気象研究所のほか、頻繁に台風に襲われる台湾の台湾大学と台湾中央気象局が参加する。
台風予測の２本柱は勢力と進路だ。進路は気圧が低い方へ進む、上空のジェット気流に流されるなどの法則があり、周囲の気圧配置などから予想しやすい。精度も少しずつ向上している。
勢力にも、気圧が低ければ強い、気温や湿度が高ければその後発達しやすいなどの法則がある。台風が南方の海上にある場合、気象庁は付近を航行する船舶から報告される気象データを参考にするが、観測ポイントがまばらで詳しい状況が把握できない。そこで観測の主力になるのは気象衛星ひまわり。撮影画像で目がはっきりしているか、雲の渦は丸くまとまっているかなど、過去の例を加味した形のパターンで勢力を推定する。
研究チーム代表の名古屋大・宇宙地球環境研究所の坪木和久教授（気象学）によると、強い台風ほど過去の例が少なく、勢力推定の精度が低い。観測機関でも判断が分かれ、西部北太平洋で平均風速（１０分間）が５４メートル以上になった「猛烈な台風」は近年、米国の合同台風警報センターでの観測では毎年５個以上、日本の気象庁は２年に１個程度と大きく食い違っている。だが、どちらが正しいのか分からない。その後の勢力予測も、過去２０年であまり精度が向上していない。
そこで研究グループは、台風上空に航空機を飛ばし、パラシュートがついた「ドロップゾンデ」という観測機器（長さ２０〜３０センチの円筒形）を何カ所にも投下。２０〜３０分の落下中、気温、湿度、気圧、風向、風速を観測し、データを無線で航空機に送る。場所は、沖縄本島の南方で行う。予測精度が特に低く、進路が日本本土方面に変わるポイントとなることが多い重要な海域だ。
データは名古屋大が開発した台風の発達や動きを予測するシミュレーションモデルに入力。データ取得後の実際の変化も取り入れながらモデルを改良し、予測精度向上を目指す。今年度中にテストフライトを実施。本格観測は来年８〜９月ごろに予定し、２０２０年まで多くて年に２〜３回行う計画だ。
坪木教授は「地球温暖化で平均風速が６０メートルを超えるスーパー台風が増えると予想されており、勢力が強い台風ほど予測精度が悪いのは防災上大きな問題だ。今回の直接観測を被害軽減の第一歩にしたい」と話している。
カテゴリ ： 《災害》 《航空》 *** ［台風］ ｢気象観測｣
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