太陽光発電 見積もりのこんな利用法
赤外線は「電磁波」の一部であるが、一般に分子はその種類に応じて特定の波長の電磁波を吸収することが、物理学的によくわかっており、この現象自体は科学的に疑う余地はない。
電子レンジのなかで、マイクロ波を水分子が吸収することで熱せられるのと同じ原理である。
赤外線に対する吸収効果、すなわち温室効果を有するガスの1つがCO2である。
地球における温室効果それ自体は、生命体が生き延びる環境が提供されるうえで不可欠なものである。
温室効果ガスが存在しなければ、地球の平均気温はマイナス18℃に低下するであろうといわれている。
生命の誕生さらに進化の過程において、温室効果ガスの存在は大きな役割を果たしてきた。
しかし、現在の問題は、従来、生命にとって絶妙なバランスにあった温室効果ガス濃度が、人為的に、かつてない速度で変化させられていることにある。
そしてその急激な変化が、人間活動によって排出されるＣＯ２を中心とする温室効果ガス濃度の増大に求められるというのが、この人為起源温室効果ガス主因論である。
温室効果を持つガスとしては、CO2だけではない。
人為的な活動により排出される温室効果ガスの種類を示している。
気体の種類により単位量当たりの温室効果の大きさは異なり、CO2の温室効果を1とすると、メタンの温室効果はその21倍、六フシ化硫黄については2万3900倍を有する。
しかし、人間活動により排出されるガスの絶対量については、CO2が圧倒的に多いため、人為的に排出される温室効果ガスのなかにおける温暖化に対する寄与はＣＯ２が最も大きく、次にメタンが大きいとされている。
なお、温室効果の大きさについては、実はCO2よりも水蒸気（H２０）のほうが遥かに大きい。
その意味で、温室効果ガスの主成分はCO2よりもむしろＨ２０であるというのが正しく、地球の平均気温がマイナス18℃にならずに温暖な温度を示しているのは主に水蒸気の影響である。
一方、水蒸気は地上付近で熱を奪って蒸発し、雲となって太陽光を遮るなど、温暖化を強く抑制する働きも併せ持つ。
したがってその温暖化への寄与を正確に論ずることは難しい。
しかしながら、水蒸気の濃度は、季節や場所によって大きな変化を示すものの全地球的に平均すると少なくともこの数十万年間は変動がなかったと考えられており（平均気温の上昇による２次的な水蒸気濃度の増加を除く)、近年の温暖化傾向には1次的には関与していないと考えられている。
人為的な活動により排出される水蒸気は、自然現象により排出される水蒸気に比べれば無視しうる濃度である。
温暖化の主因であるという説が主流だが、これに異を唱える学者もいる。
異論のなかにもさまざまな説があるため、ここでそのすべてを説明することはできないが、一部を紹介する。
その説の１つとして、CO2濃度の増大によって温暖化が起こっているのではなく、むしろその逆に、まず温暖化が別の原因によって引き起こされ、それによってCO2濃度の増大が生じているというものがある。
Kらがハワイのマウナロア観測所で観測したCO2濃度の測定値から、長期的変動を除くと、気温の上がった半年〜1年後にCO2が上昇することが示され、温暖化先導説の１つの根拠とされている。
この主な要因としては、ヘンリーの法則が関与していると考えられる。
ヘンリーの法則は、CO2などの水に溶けにくい気体は温度が低いほど水に溶けやすい性質を導くが、逆にいえば、温度が高くなると海水中のＣＯ２が大気中に放出され、大気中のＣＯ２濃度が高まるというものである。
ソーダ水の炭酸が、温度が高まると放出されやすくなるのと同じである。
では、温度の上昇は何によるのか？多数の説があるが、太陽活動の変化が挙げられることがある。
太陽黒点周期は通常１１年前後で変動しているが、短い周期は、太陽活動が活発な時期に対応するという。
KとRは、太陽黒点周期の長さの変化、すなわち太陽活動状態と北半球気温の変動の関係を調査し、気温変動と黒点周期変動が密接にリンクしていることを見出した。
この事実から、太陽活動の活発化が気温変動の原因ではないかという説がある。
また、人為的な活動で発生する大気汚染物質中の黒いエアロゾル（気体中に浮遊する微小な液体または固体の粒子）が原因であるという説もある。
黒いエアロゾルは、太陽光を吸収し上空の温度を上げる。
大気内の対流は、暖かい地表面と寒い上空の間で起こるが、上空の温度が上がることにより対流が弱くなり、結果として風が吹きにくくなる。
すると水が気化熱を奪って蒸発しなくなるので地表面も暑くなる。
また、大気汚染物質は温室効果ガスと同様に放射冷却を妨害する。
これら3つの原因により、現代の地球温暖化が起きているというわけである。
その他、人為的に排出されるＣＯ２の量は、海洋と大気の間でやりとりされるCO2の量に比べれば微々たるもので、大きな影響を及ぼさないという主張もある。
温室効果ガス主因論への反論は存在するが、ＩＰＣＣの第４次評価報告では、かなりの確度（90％以上）をもって、近年の温暖化が、人為的活動による温室効果ガス起因であることを断定している。
ここでは、その根拠データの一部を示す。
氷床コア（南極の氷床から取り出された筒状の氷の柱）の測定値による、過去１万年におけるCO2濃度を示している。
世界のCO2の大気中濃度は、１９世紀の工業化以降著しい増大を続け、工業化以前の約280ppmから2005年には379ppmに増加した。
氷床コアの測定値によれば、人間活動の有無にかかわらず、過去65万年においてCO2は180〜300ppmの間で推移している。
しかし、２００５年の379ppmという数字は過去65万年の最大値を遥かに上回るものであり、自然変動の範囲を超えている。
また、同じくIPCC第４次評価報告書では、人為起源による温度上昇と、太陽活動や火山活動等の自然起因による温度上昇を分けて温度変化をシミュレーションし、２０世紀後半の温度上昇については人為起源であることを説明した一方、化石燃料使用によるCO2排出量と大気中のCO2濃度の推移を並べたものだが、化石燃料使用によるCO2排出量と大気中のCO2濃度の間に高い相関があることを示していることがわかる。
気温上昇による海水のCO2放出や火山活動等、ＣＯ２の濃度の変動には複雑な要因が考えられうるにしても、近年のCO2濃度の急上昇傾向は自然起因ではなく、工業化による化石燃料利用に起因すると考えるのが最も自然であろう。
人間活動により排出されるＣＯ２の量が膨大だとしても、地球全体では元々それを遥かに上回るＣＯ２が存在し、人間活動の影響など微々たるものだという主張もある。
これに対する説明は以下のとおりである。
たしかに人間活動によるCO2排出がなかったとしても、生態系全体で膨大な量のCO2の循環があり、また大気と海洋の間でも莫大な量のCO2の交換が行われている。
大気と海洋の間でやりとりされるCO2の量は人為的に排出されるCO2の１０倍以上に相当するという。
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