地球温暖化

●人口増加 → 薪の需要増 → 森林消失 → 過放牧 壌浸食 → 地下水減少 → 土地の生産力低下 ●木炭： 薪よりも運搬が楽； エネルギ－は薪の半分
●土壌劣化の原因：
①水による浸食
→ →
②風による表土浸食；
③塩害
→ 塩類が地表に
●塩害： 灌漑で地下水位上昇 →植物生育不可 ●地球温暖化 より） → 水蒸発量増
609 521
13 681 11 513
7 5
153 135
2 2
90 67
2 1
444 306
2 1
哺乳類が温暖化の影響を受けやすい
例： 北極海では２１世紀後半までに晩夏に海氷が消失。ホッキョクグマはどうなる？
ＩＵＣＮ （国際自然保護連合） 絶滅危惧種（2003） 23
大気のCO2濃度
●金星の大気： CO2 の分圧＝90 気圧 → 温室効果が地球の４百倍 → 金星の気温 ＝450℃ ●地球の原始大気の組成： CO2が 97%； CO2の分圧＝50 気圧 CO2 ＋ H2O（液体） → H2CO3 （地球では液体の水が存在） H2CO3 ＋ Ca２＋ → CaCO3 （石灰石）
過去の気温と二酸化炭素濃度の間には、高い相関性がある。
25
気温とCO2濃度との相関性
南極の氷の分析結果
二酸化炭素濃度が（上）高いときは 気温（下）も高い （相関性が高い）
26
デボン期～石炭期（恐竜時代）
● CO2濃度が現在の 10 倍 ● 気温が現在より約 10 oC 高かった。
● 植物の繁茂に有利 → 化石燃料
地球温暖化
最も重大で、最も解決困難な地球環境問題 考えてみること (1) 温暖化の現状と予測
(2) 温暖化の原因
(3) 温暖化の結果 (3) 温暖化防止対策 ＝ エネルギー消費の抑制
1
平均気温の上昇（ 2100 年）
地球のほとんど全ての地域で気温が上昇する。特に高緯度、北半 球で。
（国土省HPより）
コンピュータ シュミレーションの検証： 過去の事実に合うか？
環境省HPより
百年後の日本の平均気温上昇
2100年には、日本の年平均気温が2-4℃上昇。東京の気温が現在の鹿児島市の気温へ。
（気象庁；05/10）
3
地球の気温は本当に上昇しているのか？
産 業 革 命
4
世界と日本の平均気温の変化（気象庁、
7
地球の平均気温の推移と予測
未来の変化は過去の変化よりも大きい
予測値は 温暖化ガス の削減状 況に依存
緯度が高いところほど気温上昇が大きい。
IPPC
8
日本の真夏日と平均気温
２１世紀に近づく頃から、真夏日 が増え、平均気温が急速に上昇。
9
温暖化の予測
過去 ● 日本の１日の最低気温： 百年間で1.2 ℃上昇 ● 地球の平均気温： 0.3-0.6 ℃（約 0. 5 ℃）上昇 ● 2100年までに地球の平均気温は1.5-6.4℃上昇 （ IPPCの予測： 2007年） ●気温： 高緯度ほど上昇 ●日本（ 3.5 ℃上昇と仮定）： 沖縄（2 ℃）； 本州（4 ℃）； 北海道（ 6 ℃ ）
説明は次スライド
地表
32
温暖化ガスの温室効果
● 太陽からの放射エネルギーの 半分 が地表に到達 → 地表を温める
● 地表は熱を赤外線として放射 → → 赤外線を再放出
● 地表からの赤外線： 全て宇宙へ
CO2などが赤外線を吸収
● CO2分子などからの赤外線： 四方に向かう → 約１／３は 地球に再び戻り地表を温める ● CO2などの濃度が高いほど、地表の熱が宇宙に逃げにくい ● 地球大気の温室効果： 約 33 ℃気温上昇 → 適度の温室効 果は生物の生存に必要 ← 温室効果がなければ気温-18℃
環境省
世界の洪水の発生件数の増加
多雨地域では、百年に一度の大洪水が五年に 一度に発生するようになった。
気温上昇 ⇒ 海水温度の上昇 ⇒ 蒸発量の増加 ⇒ 洪水地域も渇水地域も拡大
急 増 は 温 暖 化 の た め ？
国立環境研
17
日本の豪雨日数と予測
100 mm/日以上の降雨の回数
20世紀末の日本では、大雨の日（200 mm/日以 上）が、20世紀初頭の 1.5 倍に増加している。 予測
⇒毎年 1.5% 程度ずつ増加
現在： 353
2030年： 600 ppm？
ppm （ 26% 増）
● CO2 濃度増加による温暖化の実情と予測。
28
人口とCO2放出量の推移
８０％
２０％
29
ＣＯ２の濃度（大気中）と発生量
化石燃料からの二酸化炭素排 出量（棒グラフ）
人の呼吸も二酸化炭素を増やす。
環境省 30
日本の平均気温は、21世紀末には 2.1～４℃上昇す る。
環境省、文科省、気象庁 09
温暖化の影響予測(国連）
日本での温暖化の影響（環境省）
14
今世紀末までの損失額予測（対策なし）
温暖化対策をしなかった場合、今世紀末までに、 日本の気温は 3.8 ℃上昇 環境省
09
対策なしでの被害額(今世紀中)
その気温で人間が生存できるか？ ● 光合成量は CO2濃度にほぼ比例する。 CO2の影響だけで見た作物の収量は、産業革命以前よ り10% 増えている。
27
化石燃料の燃焼によるCO2 の増加
●古代の生物が百万年かけて蓄えた炭素を 10 年で大 気に戻す速さ。 産業革命まで： 0.028% (280 ppm)
日本財団図書館HP(http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2001/00511/contents/00006.htm）より
37
砂漠化と土壌浸食
●砂漠化の進行： 砂漠と半砂漠 ６百万ヘクタ－ル（四国と九州の合計面積） /年； 粗い粒子だけになる → 短い草だけ 陸地の 2/3が
温暖化の影響（日本、今世紀 末）
● 熱帯夜は現状の3倍の年60日に。 ● 真夏日、猛暑日が増え熱中症による死亡リスクは 3.7 倍に。
● 冬日は半分以下の年約20日に減少。降水量は約5%増 加。
● 異常気象による洪水や高潮などで年間17兆円の被害。 ● 海面上昇で砂浜は半減。ブナ林は7割減少。 ● 東北中部以南ではリンゴ栽培が困難に。 現在の温州ミカ ンの産地は不適地に。
35
温室効果ガスの濃度の増加
燃焼、腐敗
メタン発酵（畜産） メタンハイドレート
農耕
フロン-11
先進国では使用禁止
36
温室効果ガスの寄与割合
産業革命以降人為的に排出さ れた全世界の温室効果ガスの 地球温暖化への寄与度(1992 年)
日本が排出した温室効果ガスの 地球温暖化への寄与度(1993単 年度)
20
北極海の変化
海水温の上昇
海水密度の低下（塩分濃度の低下、氷の溶解）
山岳氷河 減少量(年平均)
山岳氷河の縮小が加速している
スイス連邦工科大・木村
温暖化により、絶滅のおそれのある動物の 数
哺乳類 状況 絶滅の 危惧 絶滅の 危機 鳥類 爬虫類 両生類 魚類
割合 種の 割合 種の 種の 割合 種の 割合 種の 割合 （% 数 （%） 数 数 （%） 数 （%） 数 （%） ）
33
温室効果ガスの作用機構(2)
温室効果ガ スにより一 部が地表へ 帰され気温 を上げる
長波長の電 磁波が地表 から放射
種々の波長 の電磁波が 地表に到達
（環境省HPより） 34
温室効果ガス
● 温室効果ガス： 以外に、メタン、N2O、ＣＦＣ、対流圏オゾン ど → 全体の１/３程度の影響 （CO2 が ２/３） な
● メタン： 天然ガス、石炭、湿地、水田、草食動物の胃、シロア リ ； 温室効果がCO2 の 20 倍 → 燃やして CO2に変えた方が影 響小 ● シベリアに多量のメタンハイドレート → 温暖化で凍土が融ける → メタンが大気中に放出 → 温暖化を促進 → 温暖化で凍土が融 ける ● CO2 、メタン、N2O の排出抑制は困難 → 最も難しい環境問題 → 省エネルギ－技術の開発、代替エネルギ－の開発、 省エネルギ－の実行、森林破壊の抑制 ● 地球温暖化は元に戻せない変化（通常の大気汚染物質との違い）
●砂漠化のプロセス： 表土が雨や風で消失 → （ ５cmの表土は厚さ５mmの水層に相当）
●南太平洋のイースター島（例）： 森林の伐採 → 表土の流出 （1 cmの良質の表土をつくるには百年～数千百年かかる） ●砂漠化の原因：
人為的要因（近年の砂漠化の 80-90% ）と自然的要因 → 草もなくなる → 土
ＣＯ２排出量の予測
（ 億 ト ン ー 炭 素 換 算 ）
環 境 省
二酸化炭素排出量は、途上国を中心に、まだまだ増 える
31
温室効果ガスの作用機構
ガスなし の状態
温室効果ガス ＝熱線
赤外線を吸収した ガスからの赤外線 （熱線）の放出
地表に到達する太 陽エネルギーは約 半分
放出は四方に 起こるから、 1/3 は再び 地表にもどる
●原始大気のCO2 → 化石燃料（太古の生物の遺骸； 石炭、石油、天 然ガスなど）として固定 ●大気中のCO2： 97% → 0.03% (300 ppm) へ減少 ●化石燃料 ＋ O2 → CO2 CO2濃度は産業革命期より26% 増加
24
過去の気温と大気中のＣＯ２濃 度
ＣＯ２濃度は実 線
気温差は点線
05）
気温上昇は事実？
２０世紀後半からの温暖化は、ほとんどが人間の営みによって出るＣＯ２など温室効 果ガスに起因する可能性が高い。（ＩＰＣＣ： 2007）
5
世界の平均気温
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
6
日本の気温の予測
百年間で 4.4℃ 気温が上る？
現在
環境省HPより
地下水が毛細管現象で地表へ 砂漠化促進 →
耕作地面積減少（1980 年代半ば
38
砂漠化の現状
環境省HPより
39
百年後の流出率の変化
Hale Waihona Puke Baidu
流出率： 雨水が土壌に留まる指標； 値が大きいほど土に水が蓄えられる。 40 減少＝乾燥化。
灌漑と水不足
面積縮小
42
43
44
45
10
気温上昇の結果予測（４℃； 米環境 庁）
(1) 高齢者（ ６５才以上）の熱中症死亡者数が５倍増 (2) 気候変化： 九州 → 台湾 東京 → 奄美大島 降雨が短期集中型 → 洪水、土壌流失、水利用困難、病虫害 の増加 (3) 海面の温度上昇 → 秒速百ｍの台風（４階建の鉄骨建築物も 不耐） (4) 海面上昇： 20 世紀に15-25 ㎝上昇（ 6 mm /年; 40 年前 の 10 倍） ● 寄与率： 海水の熱膨張（ ５０％ ）、氷河の溶融（ ５ ０％ ） ● 水没地域： 大河の河口、低地、珊瑚礁の島々 ● 農業用水に海水が混入 → 農耕不能地域の拡大） (5) 気温上昇 → 水分蒸発量増 → 干ばつ洪水の頻発 → 食 料飢饉の発生 (6) 気候の変動差の高まり → 異常気象の多発 (7) 気温の変化に追随して移動出来ない動物や植物の絶滅 11
増加 傾向
実感としても洪水は増えている
環境省HPより
18
世界の気温と海面水位の変化
平均気温
実測値
平均海面水位
海面の上昇予測
海面上昇： 20 世紀に15-25 ㎝上昇（ 6 mm /年; 上昇速度は40 年前の 10 倍）
●寄与率： 海水の熱膨張（ ５０％ ）、 氷河の溶融（ ５０％ ）
科学技術白書（H2)