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第7章 地球の気候変動問題
Проблема изменения климата Земли
On the Global Climate Change PDF

ジェカブス・バルカンズ、ダイアナ・ジャロスティバ
Jekabs Barkans, Diana Jalostiba,

ロシア語→日本語訳:青山貞一 東京都市大学名誉教授
投稿日:2021年1月14日
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Проблема изменения климата Земли
(ロ シア語版) PDF
On the Global Climate Change
(英語版) PDF 地球の気候変動問題 第7章
Екабс Барканс, Диана Жалостиба
Jekabs Barkans, Diana Jalostiba ェカブス・バルカンズ、ダイアナ・ジャロスティバ
RTUプレス、リガ、2010年。1 - 93 p.

全編 概要・目次 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 参照




第7章 大気圏の炭素直接ガスの量の増加に伴う温度の変化

7.1 二酸化炭素の量が温度に及ぼす影響


 二酸化炭素の比重が低い場合、その吸収ゾーン(14'16μm)を通る放射は、主にステファン-ボルツマンの法則に従って浸透した。比重が大きくなると、このゾーンの透明度が低下するため、熱伝達が低下する。

 熱出力の低下は顕著であったが、これには温度の上昇が伴った。放射と対流のチャネルはこれに反応し、その変化を半分にした。次に、二酸化炭素の比重の増加に伴い、吸収帯の飽和が続き、二酸化炭素の比重の大きな変化は熱流束の小さな変化に対応し、その結果、その流束は実質的に停止するはずである(図7.1)。


図7.1  熱伝達の二酸化炭素の比重への依存性

大気中の二酸化炭素の量が温度変化に及ぼす影響の問題は、一次放射の吸収ゾーンの不透明度を決定することに還元される。


 二酸化炭素分子(G)の比重がどの程度になるかを知ることは、実際にはまだ起こっていない場合に重要である。飽和領域の温度変化は、対数関数t G logにほぼ対応することが知られている(図7.2)。

 飽和領域に線形近似を適用すると、温度変化はtはGに等しくなる。ここで、比例係数C ppm /である。次に、Gの増加に伴う係数は減少し、限界でゼロになる傾向がある。したがって、tはゼロに等しくなる。これにより、二酸化炭素の比重がさらに増加するため、温度変化が停止する。


図7.2  10進対数関数プロット

 衛星を用いた1970年の測定データ(図4.8)から判断すると、300ppmの二酸化炭素では吸収帯に一次放射はほとんどない。その結果、このゾーンはすでに実質的に不透明になっていた。確かに、その制限内には、218K(55℃)の温度で放射がある。

図4.8 再掲載

図4.8  衛星機器によって測定された、地球によって反射された温度、a)サハラ上。 b)極地
出典: 地球からの反射放射(衛星によるサハラ上空(a)と極域(b)の測定値(英語版)

 これは、熱が地球の表面からではなく、対流によって供給される熱帯圏の上層から来ることを示している。Heinz Hug博士(ドイツ、ヴィースバーデン Wiesbaden、Germany)[22]は、実験室の設定で物理モデルを適用することによって問題に対処した。

 Heinz Hug博士らに基づいて行われた実験と計算から、大気中の二酸化炭素の量が357から714 ppmに2倍に増加すると、吸収ゾーンの端に部分的な透明度のまだ利用可能な要素が充填されるため、一次放射による温度が0.17%上昇することがわかった。図7.3のスポット[22]。この場合、放射線の不透明度は99.83%に相当する。


図7.3。 二酸化炭素の量が357から714ppmに2倍になったときの二酸化炭素の吸収ゾーン

 大気中の二酸化炭素の比重の初期値の対数座標でのP-R吸収翼セクション(図4.5)の熱流束は、370分の1の透明度の低下に対応する。比重が714ppmの場合、透明度は1000分の1に減少する(図7.3)。これは実質的に不透明度と同じである。

 どうやら、放射と対流の比率に関連して、得られた結果を修正する必要がある。最初の要素は、係数rcr k kkの形で放射によって放出される熱の割合を考慮に入れている。 2つ目は、温度の上昇に対する放射と対流の反応であり、その変化は結果として、半分になる。



 ここで、rcr k kkはそれぞれ、放射と対流によって反射されるエネルギー分率である。その結果、一次放射の不透明度は99.96%に達する可能性が高く、大気中の現在の比重での二酸化炭素は、実際には温度変化に影響を与えることはできない(与えられない)。


 この点に関して、別の問題が関係している。二酸化炭素の比重は、特にメタン水和物の生産の開発に関連して、化石燃料の主な埋蔵量を燃焼した後に大気中に存在する。地球の気候の現在の変化については、考察されたデータに基づいて、それは一時的な性質であり、約千年の間隔で発生する次の定期的な短期間の極端な太陽活動の増加に直接関連していると主張することができる。

7.2 起こりうる温度変化の予測  ロシア語版・英語版からの翻訳

 太陽活動の増加とそれに伴う温度上昇の規則的な千年周期は、温度の低下が続lく。予想される未来のプロセスのアナロジーとして、図2.1に示すように、過去に記録された5つの極端な温度上昇を利用することができる。 温度の低下は、21世紀の間に(図7.4)発生する。過去の出来事から判断すると、冷却の第一段階は21世紀に起こるだろう。

 その後、気温の低下は22世紀に続くが、その後の気温の低下は、太陽活動の200~300年周期の性質に依存する。気候変動評価の分析的アプローチは、エネルギー使用の合理化、発電源の効率化、再生可能な分散型エネルギー源の導入、有害な排出物による大気汚染の除去などの対策の必要性を減らすものではない[24]。


図7.4. 21~22世紀に予想される寒冷化。




図2.3(d 6)に示すダイナミクスから判断すると、次の千年紀の気温は「リトルアイスエイジ」の時よりも低くなると考えられます。

結論

1. 気候変動の原因を研究するために、離散ウェーブレット変換を使用して、温度と太陽活動の変化に基づくスペクトル分析を適用した。この場合、プロセスは周波数(周期)で分割され、ペア(太陽-温度)で相互に比較でき、それらの間の類似性を確立して、プロセスの原因を特定できる。

すべての周波数(期間)で、プロセスの性質の相互接続が確立され、気候変動が太陽で発生するプロセスに依存していることが確認された。

2 地球の.≈+15ºСのレベルでの
平均温度は、太陽から受け取った熱の62%の反射によって提供される。この熱の半分は、ステファン・ボルツマンの法則に従って、放射チャネルによって放出される。

そのスループットは、主に熱帯圏の水分子による熱の吸収のために、透明ゾーンによって制限される。ニュートンの法則に従って、熱の後半は、温室効果ガスの吸収ゾーンをバイパスする水の垂直流の助けを借りて、対流によって大気の周辺に運ばれる。ここから、対応する波長の放射の助けを借りて、熱が再び宇宙に放出される。

3. 大気中の二酸化炭素の比重の増加に伴う温度変化は、実際には温度変化に影響を与えない。
これは、14'16μmの吸収ゾーンがすでに放射に対して実質的に不透明であることが判明しているためである。

4. 上記のすべては、エネルギー生産の効率を高める便宜性、その合理的な使用、再生可能なエネルギー源の導入、および環境への有害な排出を排除することを目的とした措置を損なうものではない。