温暖化対策として「鏡」を敷いてみてははどうでしょうか？

質問

地球温暖化について感心が高まっている今日このごろですが、なかなか決定的な対策はないように感じます。
さて、赤道の砂漠地帯に鏡を敷き詰めて太陽光を高い効率で反射させてはね返し、地球の外へ捨てるという考えは有効なのでしょうか？

理論的、技術的、実現性、コスト、などさまざまな観点からのご意見をいただければうれしいです。

回答No.6

noname#1001 · ベストアンサー

おもしろいので再度です。

太陽光が海や地面を温めてその幅射熱が大気を温める、という御意見が出てますが、地面や水面に貯えられた熱の多くは地面や海面の水分の蒸発の為の気化熱として利用されると記憶しています。気化した水分は上空で冷やされて雲となり、それが雨を降らせて無限サイクルを作っているのではないでしょうか。
また、部分的に温められた海水は対流を起こし、上空の大気を温めながら暖流として各地に暖かさを運びます。また、先程の回答で書いたように大気も対流を起こします。与えられた熱が全てその場に留まる事はありません。直線的に上方向に向かうものではありません。

大気そのものが熱の伝導体ですから、大気中で遮蔽物（例えばカガミや反射物？など）を設けても空気の対流により遮蔽物の裏側へも熱は伝わる事になります。細かいものを敷き詰めるという事で地面を被っても、隙間の空気が伝導体となって地表はやはり温められてしまいます。仮に敷き詰めるものが熱の絶縁体であったとしてもです。
では鋪装のように密着した形で熱絶縁体で地面を覆ったらどうか、ということでは、その地の地表は冷えますが、大気の流れを生むだけで全体としては何の効果もないでしょう。風呂釜でお湯を湧かせば浴槽のお湯全体が温まる事によく似ています。熱を伝えない材質のコップを浴槽に沈めておいても、コップの中の水はいずれ浴槽の温度と同じになります。

大気がある事は太陽光の有無による温度差を小さくする事に貢献しています。地球のような大気のない星、例えば月や火星などでは昼夜の温度差が極端な事は御存知かと思います。

要するに、大気（空気）が蓄熱体である事が問題で、それが流動するものである以上、部分的な対策は全体としては無意味だという事です。極端な話、真空であれば熱伝導は起こりません。大気の質を改善する事、つまりは大気中の温暖化物質とよばれる二酸化炭素をはじめとする成分を減らす事でしか根本的解決は見られないだろうという事になります。比重の重い二酸化炭素の濃度が上がれば地表付近の保温効果が上がると同時に相対的に地表付近の酸素量が少なくなりますので、人の生活環境としても望ましくありませんので対策は急務でしょう。

砂漠の地面に、大気圏外まで届く長さの熱伝導体を突き立てれば、地表付近の熱を集めて取り込んで大気圏外に放射してくれるのではないかと思います。

お礼

再度のご意見どうもありがとうございます。
浴槽にコップのたとえ話が具体的でイメージがつかめました。
熱伝導体を突き立てるというのもアイデアとしては面白いです。
ただ、これもコストが掛かりそうですね。

回答No.5

ARC

まあ、それなりに大規模に鏡を敷き詰めるのであれば、気温は下がると思いますよ。
昼間になると気温が高くなるっていうのは、地球に降り降り注ぐ太陽エネルギーの多くが地表や海水面で吸収され、その熱が大気に伝わるからです。

ですから、地面に鏡(あるいは、雪とか)を敷き詰めておけば、昼になっても気温が上がらず、夏場は快適になるかと思います。

…でもないか。眩しすぎるもんな。紫外線対策どうするんやろ。冬場のスキー場でも日焼けするのに…

温室効果について少し説明すると、まず地表に太陽光が当たり、地表が暖まり、そのエネルギーを熱や赤外線の形で放出します。
で、放出された赤外線の多くは通常は宇宙空間に逃げていくのですが、温室効果ガスが多いと、その赤外線を掴まえて、熱の形で放出してしまいます。その結果、気温が上がっちゃうわけです。
たしかに、地表に届く前にも太陽光の赤外線成分が温室効果を引き起こしますが、その量は地表が放出する量に比べると、わずかであったように記憶しています。

ですから、太陽光を地表があったまる前に反射してしまうってのは、まず、地表があったまらない。そのおかげで、赤外線もあまり放射しない、ってことで、ひょっとしたら温室効果対策としての効果があるかもしれませんね。

実際に実行するとすると、鏡を敷き詰めるのは論外です。割れるし、コストがかかるし。
やるとすれば、スチールウールのような繊維状の物質とか、粉砕したプラスチックとかの粉末状のものを撒くのが効果的かな。
とにかく光沢があって、大量生産できて、コストが安い物質を敷き詰めることでしょうね。

ただ、前述のようにデメリットが多すぎるような…
都市部に撒くと、まぶしいし紫外線で皮膚癌だらけ、になるかも。
森林部に撒くと多分、葉が焼けてしまって木が全部刈れちゃうでしょう。

水に浮く物質を作って、海洋に撒くと… うーん魚が喰っちゃうかも。
魚に喰われないようにある程度の大きさのプレートを敷き詰めるようにすると、今度はその下に住んでいる植物性プランクトンに影響が出るかもしれません。
環境に大規模に影響を与える設備を作ると、その先どうなってしまうのかが予測不可能なんで、ちょっと怖いですね。

砂漠に撒くのは…砂に埋もれてしまう可能性があります(笑)。仮に埋もれないように対策を立ててみたところで、そもそも砂漠の砂は白っぽく、元から反射率が高いと思うので、あまり効果は上がらないかも。

とまぁ、私が５分ほど考察してみた限りでは、こんな感じです。

お礼

初の効果あるかもしれない 意見をどうもありがとうございます。
海洋に敷設するのはおもしろいかもしれませんね。
厚めの発泡スチロールの板の片面に薄いアルミ板を貼って酸化防止処理したものをどんどん海に流せば結構低コストでできるような気がします。

回答No.4

f-22

この質問を見て、旧ソ連にベーリング海とシベリアとの間にダムを作ってシベリアを緑の大地に変えよう、と言う計画があったのを思い出しました。
…話を戻しますが、そのような事をすると地球に恐ろしい影響が出かねないって事なんです。
太陽から来た電磁波（紫外線から赤外線まで）を確かにはね返すだけの鏡を敷き詰めたとします。
紫外線以上のものはもう吸収されてしまってますね。
さて、地球温暖化にかかわってくる赤外線はどうかと言うと、最近分厚くなってしまった温室効果ガスの層で「スー」っと（音はしませんが）吸収されます。
つまり温暖化防止には効果ほぼゼロです。
さて、それ以外の事に目を向けてみるとどうなるか。
私も所詮人間なのでたいした事は考えられませんが、本来なら砂漠に吸収され、かぜを起こしたり生物の活動に使われるはずだった膨大な量のエネルギーが空に行って、全世界を暖めるのに使われてしまう。
果たしてどんな事が起こるか想像もつきません。
つまり、人間が良かれと思ってする事が本当に良いとは限らない、と言うことです。

以上、長くなってしまいましたが、お役に立てれば幸いです。

お礼

副作用として、鏡で熱線を跳ね返されて以前よりも冷たくなった地表は温度が下がるため、下降気流が発生して海から雲を呼び寄せるとともに、冷却して雨でも降るようになれば砂漠を緑化できれラッキーなんて考えていました。
ご指摘の内容からするとおそろしいことになりそうですね。

回答No.3

tubist

地球温暖化の原因は、主に炭酸ガスが大気圏の高い位置に増えて、地球から反射された熱が大気圏外に出て行けないためだったと思います。これを温室効果といい、農家のビニルハウスの中のような状態です。
今話題になっている「京都会議」の二酸化炭素削減目標というのも、温室効果を防ぐために二酸化炭素を減らそうということです。
太陽の熱が地球の表面を暖めるために温暖化になるのではないので、鏡で反射しても大気圏をおおった炭酸ガスに阻まれてしまい、地球の外には出て行ってくれません。

夢があって面白いお話ですが、効果は期待薄ではないでしょうか？

お礼

ご回答ありがとうございます。
温室効果の原理からすれば効果なしのようですね。
夢の話で書いたのですが、まぁ普段こんな話を会社とかですると変人扱いされかねないので、安心して匿名で投稿できるここで発言してみました。

回答No.2

shoyosi

地球温暖化の原因は大気中の炭酸ガスの増加ですから対症療法に過ぎないと思います。また、光は反射されますが、熱は大気中を２回通過しますから大気の温度は上がるような感じがします。むしろ、鏡を敷き詰める労力とお金があるのでしたら、太陽電池を敷き詰めて、発電すれば、1平米1キロワット、変換効率２０％、１日４時間で計算すれば、日本全国総発電量の１兆キロワット時は３４００平方キロの面積（日本の１００分の一以下）に敷き詰めればまかなえます。こちらの方がずっと有効だと思います。
（総発電量）
http://www.math.s.kobe-u.ac.jp/HOME/mhsaito/denki/souhatu.html
（参考）
http://www.jca.apc.org/~gen/solar.htm

参考URL：

http://www.nikkei.co.jp/rcafe/today/0010/15.html

お礼

ご回答ありがとうございます。
太陽電池は確かに有効だと思いますが、とにかく今はコストが高いのでそれが下がるまでの暫定対策として考えてみました。
でも、ご指摘の通り２回通過して空気をあたためてしまうので、有効性は乏しいようですね。
それにしても人間という動物は愚かなもので、核兵器とかアポロとかには本気になって国を挙げて取り組むのに、… この調子で太陽電池敷設に取り組めばとっくにエネルギー問題と温暖化問題を同時に解決できているような気がします。

回答No.1

noname#1001

面白い御考えですね。
私は文系人間で科学的な事は門外漢ですが、素人考えとしてお聞き頂ければと思いまして。

鏡の効果ですが、たしかに可視光線を反射するから物が映るわけですが、赤外線や遠赤外線はどうなんでしょうかね。トラックなどのメッキバンパーなどは鏡のように物を映しますが夏場はやはり触れない程蓄熱しています。また、ハーフミラーではありますが、車の窓ガラスに貼るミラーフィルムでも熱の透過は完全には防げていないように思います。鏡面が熱を完全に反射できるのであれば、保温装置などは鏡で十分という事になりそうですが、実際には断熱材には発泡スチロールなどが使われてますし、保温ポットなどを覗くと鏡面にはなってますが、あれは実は中が真空になった二重構造になっています。

もし熱反射が期待できる程効果があったとして、それが大気圏外まで押し戻される可能性はどうでしょうか。赤道付近で温められた空気はある程度上昇しますが、地球の自転や各地の温度差により大気の対流という事が起こります。つまりは風ですね。ですから、熱が地球外に戻される事にはならないでしょう。そもそも雲というのは空気が冷やされて、そこに含まれていた水分が凍ったようなものですから、そこの気温は大変低い事が解ります。大気圏外に出る前に空気の熱は地球で消費されてしまうわけです。

コストについては、とんでもないことになるでしょうね。砂漠は毎日地形が変わるというほどですから、固定物を据え付けるのは大変です。また、表面が砂で被われては何の意味もありませんからかなり高い位置にセットするか、可動式である必要があるでしょう。
もしそれが広範囲になされたならば、鏡に被われた地表では日光を得る事が出来なくなりますので真っ暗で、そのうえ熱も遮られるのなら極寒の地となりますね。これほど環境を変える事ができるのなら、砂漠の地はとっくに人の住める環境に変えられていると思います。

まあ、どう考えても有効性は乏しいと思いますが、如何でしょう。

お礼

ご回答ありがとうございます。
確かに熱の主因となる赤外線はあまり効率よく反射できそうにないですね。
それから温室効果の主因である炭酸ガスで再び反射されて結局は地球の外に出て行ってくれない点もあると思います。
このあたり実験かシミュレーションをみてみたいのですが、話が大きすぎて私には無理です。
鏡の据付に関しては、太陽電池を動力として１日に１回転して砂を払う機構を考えていました。