地球温暖化 のしくみ 木庭元晴さく.

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1 地球温暖化 のしくみ 木庭元晴さく

2 地球温暖化は誰が言い始めたの？ 1958年からキーリングは，ハワイ島マ ウナロア山でCO2の観測活動開始

3 世界が動き出したのはいつ？ 1988年，北米などで記録的熱波
NASAのハンセンはそのまっただ中に 連邦議会公聴会で化石燃料燃焼によ る地球温暖化を証言。マスコミによる 大々的報道。同年，気候変動に関する 政府間パネルIPCC設立，IPCCの研 究成果をもとに気候に関する国際条約 の検討開始が決定。

4 国際条約締結へ 1990年，IPCC第１次評価報告書 1992年，「環境と開発に関する国際連 合会議」（地球サミット）
別途協議中の，気候変動枠組条約が 提議され，署名され，この会議の場で 署名開始。

5 増え続けるCO2濃度：　キーリング観察 下に凸の増加曲線

6 化石燃料消費による年次別CO2排出量

7 CO2排出量の累加曲線を 作成してみると，似てるー
大気濃度と同様，下に凸

8 さて，気温の上昇速度に違い？ 回帰直線，小年次幅ほど急角度 長期観測データは都市部から

9 さて，現在は氷河時代，この時代の気候と海水準の変化は？
過去500万年の気温変動：　寒冷化と寒暖変動の増大

10 ミランコビッチサイクルってのがあって， 太陽と地球の関係で気温が変化する
　　　　　太陽と地球の関係で気温が変化する Milutin Milanković, 『太陽の放射による熱現象の数学理論 (Théorie mathématique des phénomènes thermiques produits par la radiation solaire)』 長径a,短径bとすると， 離心率=√((a2-b2)/a2)

11 Milankovitch cycleの３要因と氷河作用ステージ
歳差運動 地軸の傾き 離心率 日射量の緯度分布 氷河作用の規模

12 過去42万年について ミランコビッチサイクル（公転軌道・自転軸の変動）と 気温の変動がよく合致している

13 一寸難しい さて，太陽変動と気候変動の関係を見ると 太陽風（プラズマ） による磁気圏界面 の強化が， 銀河宇宙線軌道を逸らせる
宇宙線計数値， 雲量変動，の 対流圏低層での 高い相関 雲量の増大は，地球アルベドの増大， つまり寒冷化 一寸難しい

14 磁気圏（地球の） http://mis.edu.yamaguchi-u.ac.jp/kaisetu/ukn-2004/ukn-07.pdf
惑星間空間には,300~800 km/sの太陽風が吹いています。この太陽風によ り太陽に面した側の地球磁場は圧縮され,流れの圧力と釣り合います。太陽風 の流れに伴う動的な圧力によって閉じ込められた地球磁場の存在領域を磁気 圏(magnetosphere)といいます。 太陽に面した側の地球磁場は,ほぼ半球形の空間に閉じ込められ,昼側の 磁気圏を形づくります。太陽風は,昼側磁気圏の境界に沿って進路を曲げられ, 上下や左右にそれて夜側へと流 れていきます。夜側の磁気圏の 形状は,太陽風に吹き流されて, 長く尾を引いたものとなっており, 彗星の尾と似ています。

15 宇宙線の大気への突入で， パイ中間子が生成， すぐに崩壊して， 高エネルギーのミュー中間子に。 雲量増大の触媒。

16 過去11,000年間の太陽黒点数の復元 樹木年輪の14C濃度計測値と望遠鏡観察黒点数との関係から
現在と同様の高い太陽活動が過去にも 11,000年前のものは90年間継続， 現在の温暖期はすでに65年，あと10年は続くか。ソランキ2004

17 さて，温室効果 太陽放射と赤外放射のエネルギー収支で， 水蒸気などによる温室効果は大きな役目を 果たす
温室効果がなければ，地表温度は-18℃。温 室効果のために，平均15℃。

18 太陽放射・地球放射の 大気通過後のスペクトル分布を知っておく
灰色部分が全吸収か散乱

19 ニジェール川上空でニンバス4号が 捉えた地球から宇宙への放射スペクトル
対流圏低層の雲は赤外線を吸収するので乾燥地が選ばれている。破線は黒体の場合の波長と輝度を示す。大気の窓の部分は３２０Kで地上気温47℃に対応。二酸化炭素の波長域は対流圏界面２１５K=マイナス58℃。 対流圏界面から放射，つまり，対流圏の熱は二酸化炭素によってこの付近の熱放射線は全部吸収されているのだよ

20 異なる波長の放射フラックス CO2域はすでに飽和状態 σT4は放射強度 二酸化炭素がこれ以上増えても， 温室効果は高まらないのです
水蒸気にはまだ十分に余裕があって， 温暖化すれば，温室効果がより発揮されるのです

21 放射ー対流平衡モデルでのCO2濃度の変化に対応する気温の垂直分布
水蒸気頼みの真鍋モデルが 現在のIPCCの根拠 真鍋淑郎考案 対流圏と成層圏をまとめて表現。CO2の増大によるわずかな昇温が，最も強制力の強い水蒸気を高めて，太陽光線の吸収率が高まり，地上気温が上昇するというもの。 IPCCなどの 気候シミュレーションモデル モデルと現実の観測結果との照合でモデルを修正する。 解は得られていない。 こりゃこりゃ

22 対流圏下部の気温偏差（人工衛星データ） 現在，上がりきったのでは？

23 乞うご期待