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[3282] 発電を直ちにすべて原子力にしなければ地球温暖化で地球の気温は250℃になる
日時: 2020/04/24 17:56
名前: 777 ID:LDXjbjIc

発電を直ちにすべて原子力にしなければ地球温暖化で地球の気温は250℃になる


記録的な暖冬、インド洋の海面水温変動が影響か…日本付近の偏西風が蛇行 2020/04/14

 気象庁の異常気象分析検討会(会長=中村尚・東京大教授)は14日、昨年末から今年初頭の記録的な暖冬について、インド洋の海面水温が変動する「インド洋ダイポールモード現象」が起き、日本付近の偏西風が蛇行したことなどが要因だする分析結果を発表した。

 検討会によると、同現象はインド洋東部で海面水温が低くなり、西部で高くなる現象で、昨夏から昨年末、インド洋西部で上昇気流が生じ、偏西風の流れが大きく変わった。これにより、日本付近でも偏西風が北側に蛇行し、南から暖かい気流が入りやすくなった。

 同現象にくわえ、北極付近の寒気が今年1月以降、日本付近に南下しにくくなった。検討会はこうした条件が重なり、日本周辺で冬型の気圧配置となる日が少なかったと分析した。

 気象庁によると、昨年12月〜今年2月、東日本と西日本の平均気温は平年と比べて2・0〜2・2度高く、統計を始めた1946年以来、最高を記録した。この時期の降雪量も北日本の日本海側と東日本の日本海側で観測史上最少を更新した。
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スキー場積雪ランキング 2020年2月9日更新

1ロッテアライリゾート
新潟 積雪量 386cm

2夏油高原
岩手 積雪量 350cm

3シャルマン火打
新潟 積雪量 310cm

4赤倉温泉
新潟 積雪量 295cm

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スキー場積雪ランキング 2019年2月14日更新

1ロッテアライリゾート
新潟 積雪量 587cm

2シャルマン火打
新潟 積雪量 500cm

3関温泉
新潟 積雪量 470cm

4湯殿山
山形 積雪量 450cm



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発電をすべて原子力にしなければ地球温暖化で地球の気温は250℃になる



「地球の気温は250度まで上昇し硫酸の雨が降る」ホーキング博士
2017年7月4日(火)19時01分 ニューズウィーク日本版ウェブ編集部

理論物理学者のスティーブン・ホーキング博士 Toby Melville-REUTERS

<アメリカのパリ協定離脱を批判したホーキング博士が、地球の「金星化」を予言。さらにこれを裏付けるデータも>

著名な理論物理学者スティーブン・ホーキング博士が、人類に警告を発した。地球上の気温はいずれ250度まで上昇し、このままだと手遅れの状況になる可能性があるという。

7月2日に母校のケンブリッジ大学で行われた75歳の祝賀記念講演でホーキング博士は、アメリカの「パリ協定」からの脱退が原因で、地球上の気温上昇が加速するとの見方を示した。人類にとっての最善策は、他の惑星を植民地化することだと語った。

ホーキング博士は「地球温暖化は後戻りできない転換点に近づいている」と指摘し、ドナルド・トランプ米大統領によるパリ協定脱退の決断がさらに地球を追い詰めることになると非難した。気温は250度まで上がって硫酸の雨が降るという、まるで金星のように過酷な環境だ。

さらにこれを裏付けるような調査結果が出た。アメリカ気象学会の衛星データから地球表面と地球全体の温度が連動してどんどん暑くなってきていることが確認されたとワシントン・ポストが報じた。

【参考記事】イーロン・マスク「火星移住は生きている間に可能だと知ってほしい」
【参考記事】リッチな人々の火星移住は近い

不可逆的な状況になる前に

トランプは6月1日にホワイトハウスで声明を読み上げ、パリ協定から離脱すると発表した。同時に、自ら離脱するにもかかわらず「(パリ協定に署名する194カ国と)再交渉を始めて公正な協定を結びたい」とも提案。これを受け、ドイツ・メルケル首相とフランス、イタリアの首相は即座に連名で声明を発表。「パリ協定は再交渉できない」とトランプの提案を拒んだとニューヨーク・タイムズなどが報じた。

トランプの掲げるアメリカ第一主義に則って、離脱は「米国の雇用を守ることにつながる」と主張したが、アップル、フェイスブックなどの企業から批判を浴びる結果になってしまった。アップルのティム・クック最高経営責任者(CEO)はツイッタ―で、「パリ協定脱退は間違った決定」だと投稿した。
https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2017/07/250-1.php




地球の温度と温室効果
http://www.s-yamaga.jp/kankyo/kankyo-kankyo-3-1.htm

人間が作り出すエネルギーが大きくなりすぎてX点を超えてしまうと、地球は熱暴走を始め、海水はすっかり蒸発、石灰岩もすべて分解して、やっとD点(細かくいうとD点より少し温度の高いところ)で釣り合うようになる。そのとき地球の大気圧は水蒸気270気圧、二酸化炭素30〜50気圧の合計300〜320気圧、温度も200℃を越えるだろう。実際に、金星がこの状態である(図のE点)。金星は地球の90倍(90気圧)の大気を持ち、またその95%以上が温室効果ガスである二酸化炭素であるために、その温度は460℃〜480℃にもなっている(※2)。


 地球の温度は、大きく見れば太陽からの放射エネルギー(地球が受け取るエネルギー)と、地球からの放射エネルギーが釣り合うところで決まる。物体が放射するエネルギーは、物体の表面積が一定ならば、その物体の表面温度(絶対温度)の4乗に比例している。これをステファン・ボルツマンの法則という。式で書くと

  E(J)=σT4  ここで、σシグマはステファン・ボルツマン定数=5.67×10-8(J/秒・m2・K4)

 地球の位置での太陽放射(太陽定数)は1.37×103J/秒・m2、それを地球全体に平均するとその1/4(1・2の(1)参照)、また地球の反射能(アルベド)は0.3だから(吸収しているのは0.7だから)、地球(地表と大気)が吸収している太陽放射は結局1.37×103J/秒・m2×0.7=2.40×102J/秒・mである。地球もこれと同じだけのエネルギーを放射しなくてはならない。この値をステファン・ボルツマンの法則に代入すると、

 2.4×102(J・s-1・m-2)=σT4   σ=5.67×10-8(J・s-1・m-2・K-4)
 T4=4.23×109(K)
 T=255(K) (0℃=273Kだから255K=−18℃)

地球の温度は255K(−18℃)となる。これは実際の地表の温度より約33℃も低い。

 なお、この詳しい計算についてはこちらも参照。
http://www.s-yamaga.jp/nanimono/taikitoumi/taikitotaiyoenergy.htm


また、

<1・2 食料>
http://www.s-yamaga.jp/kankyo/kankyo-shokuryo-1.htm

で用いた太陽エネルギーは、地表が吸収しているエネルギー(地表に到達するエネルギー)で、上で用いている太陽エネルギーは

地表+大気(対流圏の大気)
http://www.s-yamaga.jp/nanimono/taikitoumi/taikinokouzo.htm

が吸収しているエネルギーであることに注意。

 地球の温度が単純な計算値より高いのは、地球の大気には水蒸気や二酸化炭素、さらにはメタン、窒素酸化物、オゾン、フロンガスなどの温室効果ガスが含まれているためである。温室効果ガスは、太陽からの放射エネルギー(おもに可視光線)は通すが、地球から宇宙に出ていこうとする放射エネルギー(赤外線)を抑えるのである。そのために熱がこもって、ステファン・ボルツマンの法則から期待される温度よりも高い温度になってしまう。

※ 物体が放射する電磁波の最大強度の波長はその物体の表面温度で決まる(ウィーンの変位則)。太陽のように表面温度が6000℃(5800K)の物体の最大強度は460nm(ナノメートル、黄色に見える)で、そのまわりの波長の電磁波が可視光線。そこで、太陽の放射エネルギーは大部分は、可視光線として放射されている。一方、地球程度の温度(-18℃であろうが、15℃であろうが)では、放射エネルギーは赤外線となる。


図6-3 温室効果

 これをもう少し詳しく見てみよう。大気がない場合の地球(つまり月(※1))の放射エネルギーはステファン・ボルツマンの法則に従い、表面温度の4乗に比例する。このとき、太陽放射と釣り合う温度(図6-4のA点=約マイナス18℃)が月全体の平均温度であり、地球に大気がなかった場合の地球の温度ともなる。


図6-4 地球の温度と地球からの放射エネルギーの概念図:自然の数理(筑摩書房、数理科学シリーズ、1975年)などから作成

 しかし、地球には海水として水が大量にあるし、さらに石灰岩も温度が上昇すると分解して二酸化炭素になる。つまり温度が上がれば上がるほど、大気中の水蒸気や二酸化炭素はどんどん増えて温室効果が強くなる。そのため温度が上がるとかえって放射エネルギーが低くなる。だが、すべての海水が蒸発し、またすべての石灰岩が分解すると、それ以上は温室効果は強くならないので、温度が上昇すると再び放射エネルギーは大きくなる。そこで、放射エネルギーのグラフは図の青線のようにいったん右下がりになったあと、再び上昇することになる。このグラフで、太陽放射と釣り合う温度は3カ所あるが、地球の温度はB点(約15℃)になる。

 もし、太陽の放射がいまより少し(10%くらい)大きくなったり、あるいは人間が作り出すエネルギーが大きくなりすぎてX点を超えてしまうと、地球は熱暴走を始め、海水はすっかり蒸発、石灰岩もすべて分解して、やっとD点(細かくいうとD点より少し温度の高いところ)で釣り合うようになる。そのとき地球の大気圧は水蒸気270気圧、二酸化炭素30〜50気圧の合計300〜320気圧、温度も200℃を越えるだろう。実際に、金星がこの状態である(図のE点)。金星は地球の90倍(90気圧)の大気を持ち、またその95%以上が温室効果ガスである二酸化炭素であるために、その温度は460℃〜480℃にもなっている(※2)。

 いくら人間が無限の、しかもクリーンなエネルギー源を開発しても、それを地球で使えば最終的には熱になる。熱暴走を起こさないためには、太陽エネルギーの10%以下に抑えなくてはならないこともわかる。実際には、こんなに使う前に地球の環境は完全に破壊されるであろう。

※1 月のアルベド(反射能)は0.07なので、これを使って計算すると月の温度は276K(3℃)になる。

※2 金星のアルベドは0.78もあり、地球よりも太陽に近いのにもかかわらず吸収している太陽エネルギーは地球よりも小さい。

 

補足:安定な平衡と不安定な平衡

 図6-4で、地球放射と太陽放射が釣り合う点が3つある。B点とD点は、地球の温度が上がれば太陽放射より地球放射の方が大きくなり、出ていくエネルギーの方が大きくなるので温度が下がる。逆に、地球の温度が下がれば太陽放射より地球放射の方が小さくなり温度は上がる。ここは、負のフィードバックがかかっている。つまり、この点は地球の温度がちょっと変動しても必ず元に戻る。このような平衡を安定な平衡(釣り合い)という。

 一方、C点はちょっとでも地球の温度が上がると、出ていくエネルギーの方が小さくなるのでますます温度が上がり、逆に温度が下がると出ていくエネルギーの方が大きくなるのでますます温度が下がる。ここは、正のフィードバックがかかっている。このような平衡を不安定な平衡(釣り合い)という。

 安定な平衡、不安定な平衡は、坂に球(ボール)を止めることを考えるとわかる。右図の青い球は谷底と頂上で止まる。その青い球は、谷底では位置が少しずれても谷底に戻るが、頂上では少しでも左右にずれると坂を転がり落ちてしまう。谷底が安定な平衡のイメージ、頂上が不安定な平衡のイメージである。
メンテ

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CO2減少が氷河期や地球寒冷化の原因 ( No.1 )
日時: 2020/04/24 18:03
名前: 777 ID:LDXjbjIc

CO2減少が氷河期や地球寒冷化の原因


温暖化で平均気温8℃上昇の予測、北極が熱帯に
化石燃料を燃やし尽くし、氷河期が終わる「最悪のシナリオ」2016.05.26
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/052500185/


科学者らは、もしこのまま化石燃料を使い続ければ、温暖化によって極地の氷が解け、「大地がむき出しになって極地地方の熱吸収が活発化し、それがさらなる温暖化を促すだろう」と指摘する。(Photograph by DIANE COOK AND LEN JENSHEL, National Geographic Creative)


 これまでの研究では、とりわけ深刻な予測をしているものでさえ、今世紀末には地球温暖化の速度は緩やかになっていくだろうとされてきた。しかし、カナダの学者らによって5月23日付けの学術誌『Nature Climate Change』に発表された論文には、そうした楽観的な言葉は一切ない。気温は二酸化炭素排出量とともに確実に上昇し、石油の最後の一滴、石炭の最後のひとかけらが消費されるまで続くだろうと書かれている。

 この論文によれば、もし地球上のすべての化石燃料が燃やされたなら、地球の気温は2300年までに産業革命以前の水準と比べて平均8℃上昇し、大気中には5兆トンの炭素が増加。北極の平均気温は17℃も上昇するという。

 これらの数値は、従来の研究で示されてきたものよりも数℃高い。

 専門家らは、本当にこの気温になったら、温室効果ガスの働きによって地球規模で食料が激減し、人間が住めない場所が増え、多くの動植物が絶滅するだろうとしている。

 英オックスフォード大学の気候ダイナミクスグループの代表者、マイルズ・アレン氏は、氷河期が終焉を迎えるために必要な気温上昇は6℃であることを指摘し、「ここで議論されている変化とは、それほどに深刻なものなのです」と述べている。(参考記事:「気候変動 大特集 地球を冷やせ!」)


アラスカにヤシが繁り、北極でワニが泳ぐ

 8℃の気温上昇というのは、昨年、パリで各国が合意した「世界の平均気温上昇を2℃未満に抑える」という目標をはるかに上回る数値だ。(参考記事:「【解説】COP21「パリ協定」勝ち組になったのは?」)

 これだけ気温が上昇すれば、アラスカにヤシの木が繁り、北極でワニが泳いでいた5600万〜5200万年前の始新世初期の気候に近い状況になるだろう。(参考記事:「気候変動 瀬戸際の地球 薄氷の北極海へ」)

 哺乳類は始新世という高温の時代を生き延びた。初期の霊長類が現れたのはこの頃だ。しかし一部の馬は、暑さや炭素のせいで変化した食料事情に適応するため、イエネコほどのサイズに小型化した。米スミソニアン研究所の化石植物の学芸員であるスコット・ウィング氏は、現在の生物や生態系は、この先200〜300年という短い期間で起こる気温上昇に適応できない可能性もあると語る。

 ウィング氏はまた、始新世の気温上昇が始まったとき、地球の極地は現在のように氷に覆われてはいなかったと指摘する。「気温の上昇によって氷床が解ければ、大地がむき出しになって極地地方の熱吸収が活発化し、それがさらなる温暖化を促すでしょう」(参考記事:「世界各地で氷河が融解」)

 極地の氷の融解は海水位を上昇させ、そうなれば世界人口の40パーセント以上にあたる海岸地帯に住む人々は大混乱に陥る。(参考記事:「海面上昇は予想を上回るペース、NASA」)

 新たな論文は、熱帯太平洋では降水量が4倍になる一方、南北アメリカでは最悪3分の1にまで、またオーストラリア、地中海、アフリカ南部、アマゾンの一部では2分の1にまで減少すると予測している。

 アレン氏によると、熱帯雨林のシステムは崩壊し、さらには南欧や北米で起こる干ばつによって「農業が壊滅的な打撃を受ける」可能性があるという。

 今回の論文を執筆したカナダ、ビクトリア大学の研究者であるカタジナ・トカルスカ氏のチームは、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)による報告書が触れていない重要な問題を指摘するため、新たにモデリングを行った。IPCCが提示した最悪のシナリオは、2100年までに増加する累積炭素量を最大2兆9000億トンとして計算したものだ。トカルスカ氏のチームは新たな研究において、もし既知の採掘可能な化石燃料資源がすべて消費された場合には何が起こるのかを考察している。

排出量の累積に上限を

 IPCCの最悪のシナリオでは、2100年までの気温上昇は2.6〜4.8℃とされており、それより先の未来を予測した数少ない研究はどれも、濃度が高くなった時の温室効果ガスの物理的特性によって、温暖化は減速するだろうとしている。トカルスカ氏のチームは、そうした予測においては、地球の複雑な炭素循環システムが考慮されていないと指摘する。なにより深刻な問題は、海が――ちょうど水がいっぱいに染みこんだスポンジのように――熱や炭素を吸収する能力を失うことだ。そうなれば、熱や炭素はもう大気中にとどまるしかない。

 もちろん、人類が石油や石炭をすべて使い切るまで燃やし続けるかどうかはわからない。しかしクリーンな代替エネルギーの価格が下がり、世界中で使われるようになるまでは、化石燃料の使用継続は事実上避けられないだろうと専門家は見ている。

 パデュー大学およびニューハンプシャー大学の地球科学者、マシュー・フーバー氏は、IPCCによる期間を限定した予測は、大きな誤解を生む原因となると述べている。(参考記事:「目標「気温上昇2度以下」は無意味?」)

「2100年までに何が起こるかを決まったことのように述べるのは有害であり、より長いタイムスケールで検討した場合に見えてくる重大なリスクを無視しています」

 フーバー氏自身は、北極が熱帯化するほどの変化は、極地の気温が、新たな論文で指摘されているよりも10℃以上上昇しなければ起こらないと考えている。

 それでも、気温の上昇は人口が密集する地域に殺人的な熱波を引き起こすだろうと彼は言う。

 今回の論文の執筆者らは、彼らの研究が、気候政策に「炭素予算(累積排出量の上限)」の設定を組み込む動きを後押しするだろうと考えている。

 アレン氏もまた、パリ協定では炭素予算についての言及を避けたが、科学が政策の方向修正をするよう働きかけるべきだと指摘する。

「ゼロエミッションを実現するためにまず必要なことは、それを達成しなければならないと我々が認識することです」(参考記事:「温暖化対策の切り札が地球にとっては逆効果?」)
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/052500185/


CO2減少が氷河期や地球寒冷化の原因

石炭紀末の寒冷化

石炭紀(せきたんき、Carboniferous period)は、地質時代の区分のひとつ。古生代の後半で、デボン紀の後、ペルム紀の前の時代を指し、これはおおよそ現在より3億5920万年前から2億9900万年前までの時期にあたる。この期間はデボン紀末の大量絶滅からペルム紀直前の数百万年に及ぶ氷河期で区切られている。

名前の由来はこの時代の地層から多く石炭を産することによる。この地層から石炭を産するのは当時非常に大きな森林が形成されていたことの傍証となる。

陸上では、シダ植物が発達し、昆虫や両生類が栄えた。
巨大なシダ類が繁栄し、中でもリンボク(レピドデンドロン)は大きいもので直径2m、高さ38mのものが存在し、このような巨大なシダ類が湿地帯に大森林を形成していた。これらの巨木は標準的なものでも20m〜30mの高さがあった。

末期には数百万年に渡る氷河期が到来し多くの生物が死滅した。


石炭紀で多くの地域は年間を通して季節の変化はあまりなく、1年中湿潤な熱帯気候であったといわれる。

一方で南極では氷河が形成されるなど、寒冷化が進行しつつあった。

石炭紀には木材のリグニンを分解できる菌類が十分に進化しておらず、森林の繁栄により大量の炭素が石炭として固定化され、ペルム紀初期の大気中の酸素濃度は35%に達したといわれる(現代は21%)。このことが動植物の大型化を可能にしたと考えられている。

また、植物が繁栄したことで大量の二酸化炭素が吸収され、その多くが大気中に還元されずに石炭化していったため、大気中の二酸化炭素濃度が激減した。これが寒冷化と氷河の発達、ひいては氷河期の一因とされる。

巨大な陸塊であるゴンドワナ大陸の南部が南極にあったこともあり、ここには大規模な氷河(氷床)が形成されていき、終盤に氷河期が訪れた。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9F%B3%E7%82%AD%E7%B4%80



地質時代と地球環境[geologic period and globalenvironment]

  植物は成長・繁殖する際に自身の光合成産物を使うのであるから,光合成生産は子孫の存亡を左右する.すなわち光合成は植物の進化にも大きく関与する.また光合成が地球環境の変化をもたらすこともあった.

シアノバクテリアなどの原核光合成生物が誕生したのは今から約30億年前の海中で,約9億年前に真核光合成生物(植物)が誕生した.これらの生物の光合成によってつくられた酸素が大気中に蓄積していき,ついにはオゾン層が形成されるに至った.

オゾン層には紫外線を吸収する効果がある.約4億年前には,オゾン層の発達によって地上の紫外線量が生物の致死量以下になり,陸上植物が誕生した.

その後,中生代白亜紀の終わりまで地球は全体に温暖湿潤であったので,植物はよく茂り巨大化した.特に約3億年前には,巨大シダが密林をつくり,枯死体が分解されずに堆積して分厚い石炭層をつくったので,石炭紀と呼ばれる.

 植物の誕生以来中生代まで,C3光合成を行うC3植物のみであった.これに対してC4ジカルボン酸回路を有するC4植物は,中生代から新生代第三紀にかけて進化したものと考えられている.

この進化には,大気中の二酸化炭素濃度の変化が大きく関与しているとされている.

現在の地球の大気中の二酸化炭素濃度は約370 ppm, 酸素濃度は約21%である.

しかし地球誕生から光合成生物の誕生に至るまで約15億年間は,地球の大気中には酸素はほとんどなく,二酸化炭素濃度は約3%と,現在の100倍もあった.

原生代以降,大気中の酸素濃度は上昇を続け,二酸化炭素濃度は,火山活動期以外はほぼ一貫して現在の濃度の3〜4倍程度であった.

ところが中生代白亜紀から新生代第三紀にかけて,二酸化炭素濃度は低下し,新世代第三紀の氷河期には, 180 ppmと現在の約半分程度になることもあった.

低二酸化炭素濃度下では,C3植物は光呼吸によってATPやNADPHを消費し,しかも二酸化炭素を放出してしまうため,高い光合成生産を行うことができない.一方C4植物では,光呼吸がほとんど起こらないため,光合成は二酸化炭素濃度の影響を受けにくい.すなわちC4光合成系は,二酸化炭素濃度の低下に対応して進化してきたと考えられている.C4植物は葉内の細胞間隙の二酸化炭素濃度が低くても高い光合成生産をあげることができるので,一般に気孔開度を小さくして気孔コンダクタンス(気孔抵抗の逆数)を低く抑えている.このため蒸散による水の消費量が少なく,乾燥にも強い. CAMは,乾燥地帯のC3植物から,乾燥化に対応して進化してきたとする仮説がある.

 地球の平均温度と大気中二酸化炭素濃度の変化には,地質年代的にみてたくさんの変動があるが,これらは同調的に起こってきた.すなわち,

温度の高い時期には二酸化炭素濃度も高く,逆に温度の低い時期には二酸化炭素濃度も低かった.

最終氷期以降,2万年前から,地球は一貫して温暖化し,二酸化炭素濃度は増加してきた.増加がおさまったのが1万年くらい前で,過去の周期からすれば,現在は気温も二酸化炭素濃度も増加期ではなく,むしろ低下期にあるはずであった.

ところが産業革命以降,人類による化石燃料消費量の激増に伴い,わずか160年ほどで二酸化炭素濃度は280 ppm から370 ppm に増加し,地球の平均温度も1℃近く上昇した.

「気候変動に関する政府間パネル(IPCC)」の2000年度報告書では,21世紀中に二酸化炭素濃度が最大で700 ppm を越え,地球の平均温度がさらに最大で6℃近く上昇する可能性が高いとされている.このような急激な地球環境変化は,過去に起こった変化の100倍以上も早く,地球史上かつてないものである.
http://photosyn.jp/pwiki/index.php?%E5%9C%B0%E8%B3%AA%E6%99%82%E4%BB%A3%E3%81%A8%E5%9C%B0%E7%90%83%E7%92%B0%E5%A2%83
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