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温室効果 greenhouse effect大気が温室のビニール・ガラスのような役割をし起こる温度(temperature)上昇地球大気: 日射に対しほぼ透明(透過する) → 地球放射(赤外放射)はよく吸収 → 地表温度に影響
[(簡易) 1層大気モデル] |
[気象, 温室効果, 温暖化ガス, 地球温暖化指数, CO2, 温度 ] |
地表面からの熱(= 長波放射)を吸収する働きをもつガス Ex. CO2, CH4, O3, CFCs, 亜酸化窒素(N2O) 温室効果がなければ地球表面温度は-19°Cと推定 (現在 14°C) CO2製法大理石・石灰岩等に塩酸を加えるCaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O 炭酸水素ナトリウムに塩酸を加えるNaHCO3 + HCl → NaCl + CO2↑ + H2O IPCC AR51880-2012: 世界平均地上気温0.85°C上昇2100(予測): 0.3-1.7°C上昇 (最大4.8°C) |
地球温暖化指数 (Global Warnming Potential, GWP)現時点で排出された単位質量の期待より生じる温暖化への効果を現時点から将来のある時点まで積分したもの → CO2に対する比で表現
種類 化学式: 寿命(年) / GWP (積算期間100年)
CFC-11 (CHCl3) 50 ± 5 / 4000 HFCs (ハイドロフルオロカーボン)
HFC-23 (CHF3) 264 / 11700 PFCs (パーフルオロカーボン)
パールフルオロメタン (CF4) 50000 / 6500 |
CO2増加と地球温暖化
Ex. 化石燃料の大量消費 → インダス文明滅亡 CO2効果 (CO2 effect)
ハワイ(マウナロア)観測: 1年間にCO2濃度4-6 ppm程度振動(夏最低 → 植物活動) 年変化を除いてもCO2量が年々増加(増加率 1 ppm/yr) |
CO2増加量の見積もり → 大気温度上昇の見積もり(≈ 1.5-4K/100yr)
予測: 21世紀末には2000年の倍にCO2増加 |
(国吉修論) 大気中メタン空気成分測定法ガスクロマトグラフィーマススペクロロメーター(質量分析器): 真空容器中で帯電し走る気体分子に磁場をかけ走路を曲げ、分子質量による曲がり方の差を利用し、気体の種類別量を測定。化学的に異なる気体を区別するだけでなく、同位元素の違いも計れる |
炭化水素全般全炭化水素total hydrocarbon = 非メタン炭化水素 + メタン
非メタン炭化水素: 光化学反応性高い → 公害発生予測に重要
非分散赤外分析計 レーザーメタン mini (東京ガスエンジニアリング 2013) 検知範囲: 1-50000 ppm-m 化学発光法: 開発途上半導体センサ法: 定量用には不十分 (ガス漏洩検知器等に利用) 接触燃焼法: 測定対象濃度が比較的高い Ex. 自動車排ガス 水素イオン化検出法(FID): 環境大気計測の主流 = 大気用炭化水素計
イオン化検出法(FID): 環境大気計測の主流 = 大気用炭化水素計
全炭化水素計total hydrocarbon meter, THC: トータル測定 メタン安定同位体比測定: 土壌中や土壌-大気間でのメタン収支見積可能 (Keppler et al. 2006) |
温室効果 greenhouse effect ≈ 地球温暖化 global warming → 海面上昇
20°C前後の海水 → 水温1°C上昇毎に体積 0.03%増加 温量指数 (warmth index, WI) 20世紀100年間: 地球レベル = +0.6°C↑, 日本 ≈ 1°C↑ (気象庁 2002 「20世紀の日本の気候」)
桜前線 (cherry blossom front): ソメイヨシノ開花 → 50年間で5日早まる |
SRESシナリオ代表(的)濃度経路(シナリオ)代表濃度経路を複数用意し、個々の将来気候予測を行う → その濃度経路実現する多様な社会経済シナリオを策定可能数字(W/m2)は世紀末の放射強制力 (IPCC AR5) ☻ RCP2.6 低安定化シナリオ, 2.6W/m2将来の気温上昇を2°C以下に抑えるという目標のもとに開発された排出量の最も低いシナリオ ☻ RCP4.5 中位安定化シナリオ, 4.5W/m2_☹ RCP6.0 高位安定化シナリオ, 6.0W/m2 _☹ RCP8.5 高位参照シナリオ, 8.5W/m2 2100年における温室効果ガス排出量の最大排出量に相当するシナリオ |
[ 環境法 ] 政策日本温対法 (地球温暖化対策推進法)= 地球温暖化対策の推進に関する法律(正式名称) 1998 制定 2002 改訂 (京都議定書締結による) 特定事業所排出者・特定輸送排出者に温室効果ガス排出量の算出・報告・削減を求める Cf. 省エネ法 (= エネルギーの使用の合理化等に関する法律)
対象エネルギー: 燃料・熱・電気対象 ⇒ 再生可能エネルギー含まない |