森林文化学習会 6月

~森林を良く知ろう~    [森林観察学習部会]

2019.6.6

第2章 地球の気候はどう決まっているのか    黒田キミさん(会員)の資料から抜粋

【 気候の成り立ち 】
地球の気候は、太陽エネルギーによって大気が循環し各所で水、その他の物質のやりとりが行われる複雑なシステムであり、気候システムと呼ばれている。(テキストp.37図2-1)
特に、地球表面の7割を占める海洋は大気(酸素、二酸化炭素や水蒸気等)との間で、海面を通して熱や水蒸気などを盛んに交換しており、海面の水温や海流の変動は、気候に大きな影響を及ぼす。

【 気候を決める要素 】
気候システムを駆動する力は太陽エネルギーである。
太陽から地球が受け取るエネルギーの変動の原因としては、次の4項が考えられる。
1. 時間スケールでの太陽自身の変化
2. 火山の噴火
3.大気の組成の変化
4.土地表面の変化

【 地球の温度はどう決まっているか 】
地球全体の温度は、太陽から受け取るエネルギーの収支により決まる。
地球が宇宙空間へどれだけエネルギーを放出するかは、地球の温度によってきまる。入射する太陽放射と「反射+気候システムからの放射」が釣り合うところで地球の温度は決まる。
太陽から地球大気の上端に到達する1平方メートルあたりのエネルギーは、昼夜平均して340ワット。このうち、30%の100ワット分が宇宙空間に反射される。

【 温室効果 】
地上約5㎞の温度はマイナス18℃だが、実際の地上気温はそれより高い。
その理由は、大気中に温室効果ガスが存在するから。
<温室効果の仕組み>
温室効果ガスは、赤外線を吸収しやすいが、可視光線は吸収しにくいという性質を有する。
太陽によって暖められた陸や海などの地表面からは赤外線が放射されるが、その多くが温室効果ガス(水蒸気、二酸化炭素、メタン、一酸化炭素、オゾン、ハロカーボン類など)で吸収される。
すると、大気が温まり、そこから赤外線から放射される→大気からは上下左右の全方向に赤外線が放射されるため、ほぼ半分は地表に向けて放射されることになる。このため太陽から直接受け取るエネルギー(反射されるエネルギーの残り)よりも多くのエネルギーを、地球表面は受け取ることになり、温室効果ガスがない場合よりも地球表面は温度があがる。これが温室効果ガスである。

【 気候システムを冷やす/暖める 】
気候システムを冷やしたり暖めたりしている重要な要素として、雲とエーロゾルがある。
雲:
太陽光を反射して地球を冷やしているだけでなく、地球からの赤外線放射を吸収するため、地球を暖める役割もしている。
(大気上端に達した太陽光線の30%は、宇宙空間に反射されるが、その3/4が雲やエーロゾルのよる) 雲量の小さな変化が気候システムに重大な影響をもたらす。
エーロゾル:
大気中に浮遊する微小な液体や固体の粒子状の物質。
光を散乱したり吸収したりすることで、地球の熱収支に影響を及ぼす。又、雲粒の「たね」としても作用するので、雲の性質を変化させることを通じて気候に影響を与えている。
自然起源のエーロゾル:
砂塵嵐による鉱物粒子の飛散、海面からの飛沫、火山噴火の噴煙、森林火災からの「すす」(黒色炭素)、植物の生命活動からの有機炭素等
人為起源のエーロゾル:
化石燃料を燃やすことにより出る硫酸塩や「すす」
エーロゾルは対流圏では1日~2週間で、最後は重力で落ちたり、雨に取り込まれたりして地表に落下するが、降水現象のない成層圏に入ったものは1年以上もとどまる。参考図書: 気候変動を理学する 多田隆治著、気候文明史 田家康著
7月の学習項目
○7月4日
第3章 気象変動の過去と現在
1.気象の温故知新 古気候学………担当 吉江
2.氷河期と間氷河期サイクルの仕組み………担当 池田

○7月18日
3.温暖化が停滞から復活するか………担当 南波
4.異常気象の原因特定………担当 井村e