地球の温暖化に対して防ぐ方法について

質問

二酸化炭素が原因で温暖化は進んでいると考えられています。
物質保存則、エネルギー保存則、熱力学の法則からどのように地球温暖化を防いだらいいのかを面倒かもしれませんが細かいところまで教えてもらえますでしょうか？
お願いします。

回答No.6

volveive

再回答です（#3）
No5さんの気持ちはわかります。わたしも最初は意外に感じました。

URL（政府の環境省のページです）から、関連部分を引用すると
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人類の放出する全熱エネルギーは、太陽からの入射エネルギーのほぼ1万分の1程度で、直接温暖化に影響することは当分考えなくてもよいであろう。
化石燃料や伐採した木材の消費、原子力発電などにより、直接大気中に放出される熱もあるが、人類の放出する全エネルギーは、太陽からの入射エネルギーのほぼ1万分の1程度で、これがすべて大気を暖める働きをしたとしても約0.008℃の気温上昇となるに過ぎない。この程度であれば、人類の放出する熱が直接温暖化に影響することは考えなくてもよいであろう。ただし、都市のヒートアイランド現象のような局所的な影響は存在する。
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となっています。

なお以下は Wiki からの参照で、自身で検証はしたわけではありませんが、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%97%E5%80%99%E5%A4%89%E5%8B%95
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地球の現在の大気は二酸化炭素濃度が370 ppm（0.037%） であるが、過去6億年のほとんどの間、大気中の二酸化炭素濃度は6000から400 ppmの間で変化しており、過去40万年間（産業革命以前）では300ppmより低かった[3]（顕生代の大気中の二酸化炭素量と平均気温のグラフ[4]も参照）。 過去の地質時代と比べて、現在の大気中の二酸化炭素は非常に少ない（[5])。 6億年前から現在までの地球史のなかで二酸化炭素濃度が400ppm以下なのは、石炭紀と現在の第四紀のみである。
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であり、
http://www.geocraft.com/WVFossils/PageMill_Images/image277.gif
から考えると、二酸化炭素による平均気温の上昇も限定的（せいぜい10℃ほどでしょうか）で、それほど極端では無いように思えます。
ただ、これにより海面上昇など生活圏への影響が問題なのでしょうね。

気温の上昇に関しては、それより太陽活動の活発化等による太陽熱の増加（これは短周期、長周期で変化している）の影響の方が直接的であり、影響が大きいかもしれません。

ただ、人類活動による環境汚染を抑制するために、全世界での二酸化炭素の排出量抑制は進めてもらいたいですね。

回答No.5

sakadoneko

No.3さんの答えられた「人類の放出する全熱エネルギーは、太陽からの入射エネルギーから見るとごくわずか」が信じられなかったので、自分で計算してみました。

世界のガソリン消費量は1兆2000億リットル/年(URL1)
ガソリンの標準発熱量は、34.6 MJ/l(URL2)
1MJ = 0.278kWh(URL3)
地球の表面積は5億9百95万平方キロメートル(URL4)

これらより計算すると、全地球で平均すると2.58 mW/平方メートルとなり、太陽エネルギーの約1kW/平方メートルに比べて十分無視できる数字だということになります。
本当にそうでしょうか？仮に化石燃料を使う人口が100億人と仮定して一人あたり面積を計算すると50,000平方メートルとなります。つまり地球の面積が広いので、人間が化石燃料を燃やしたとしても太陽エネルギーには足下にも及ばないということだと分かりました。
なお代表としてガソリン消費量で計算しましたが、原油で計算すれば火力発電分なども含められて良かったかもしれません。

http://www.isep.or.jp/GSR2005/GSR2005Summary.html
http://www.rieti.go.jp/users/kainou-kazunari/download/pdf/Taro11-X1031EBS.pdf
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AB%E3%83%AD%E3%83%AA%E3%83%BC
http://www.pa.thr.mlit.go.jp/akita/earth/earth.htm

回答No.4

moby_dick

結論を言うと、温暖化を止めるには、大植林しかありません。

大植林により温暖化が止まることについて、
物質保存則、エネルギー保存則、熱力学の法則がどう関わっているかを記述することはできますが、
その物質保存則など自体が、温暖化を停止させる訳ではなく、あくまでも温暖化を停止させるのは大植林です。

なお、温暖化の真実は以下です。

・・・

地球生物は後300年で死滅します。

8,000年前からの人類の森林伐採破壊が、この地球生物滅亡の異変を引き起こしました。

地球の過去と、温暖化が止められない場合の将来は、(参考1の下図、参考2)

・→(13万年前)間氷期→寒冷化→最後の氷河期→温暖化→最後の間氷期→寒冷化→(8000年前森林破壊開始)→寒冷化減速→寒冷化停止→(200年前)現温暖化開始→現温暖化加速→未経験の高気温→300年後気温100度→全生物死滅→400年後気温400度→第2金星
(注:参1,2でのCO2量の違い)

100年間毎の気温上昇は、
→（1900年迄）＋0.1度 →（2000年迄）＋0.5度 →（2100年迄）＋2.5度 → （2200年迄）＋13度→ （2300年迄）＋60度 →（2400年迄）＋300度→
（この指数関数での増加は、大気海洋間温度平衡による海洋からのCO2放出と、大気中でのCO2の温暖効果との悪循環の連鎖による。）

従って、今後の平均気温は、
→（2100年頃）２０度 →（2200年頃）３０度→ (2300年頃)１００度 →(2400年頃)４００度→

なお、温暖化の原因は今は主に海から放出のCO2(20000ppm)ですが、最終的には海水が全て蒸発し300気圧のH2O大気の温暖効果によります。

なお、
現温暖化は森林破壊が根本的原因、きっかけでしたが、
直接は熱帯の海から年々大量に放出されているCO2により進行しています。（大気海洋間CO2平衡の過程）

一方、人間が大気中に排出するＣＯ２は、９８％海中に拡散し、大気中に残るのはわずかで、温暖化と実質上、関係ないです。（大気海洋間CO2拡散の過程）
参考２（ハワイデータ）のCO２増加に人為CO2の影さえないです。

全世界でＣＯ２の排出をゼロにしたとしても全く止まらないです。

・・・
温暖化を止めるために、手遅れになる前に、大植林をして森林を復旧するしかない。
地球世界が今それをしていないのが、最大の問題。

参考1：
http://tgr.geophys.tohoku.ac.jp/index.php?option=com_content&task=view&id=26&Itemid=44

参考2：
http://gaw.kishou.go.jp/wdcgg/PlotData.php?file=co2/monthly/mlo519n0.dat

回答No.3

volveive

地球の温暖化に関して話をする場合、物理的なエネルギー保存則はほとんど関係ありません。

地球の温度を決める主要因は、太陽からくる光によるによる熱と地上からの放射熱のバランスによります。
地中からの発生量や人類の放出する全熱エネルギーは、太陽からの入射エネルギーから見るとごくわずかで、ほとんど誤差範囲です。

温暖化の問題と考えられているのは、地上の大気中の二酸化炭素の増加により大気の熱保温性（温室効果）が高まり、これが温暖化を引き起こすと考えられています。

参考URLに詳細が説明されています。

参考URL：

http://www.env.go.jp/earth/cop3/kanren/kaisetu/8.html

回答No.2

tatsumi01

細かいところまではムリですが、大雑把なところで。

まず、原子核反応はとりあえずないものとします。すると質量保存法則が成立し、エネルギーの出入りだけを考えればよくなります。熱については、熱力学第二法則（熱の局在に関係するだけで総量には関係しません）は関係なく、エネルギー保存法則だけが問題です。つまり、地球に入ってくるエネルギーより出て行くエネルギーが小さいから温暖化が生じます。ここまではいいでしょうか。

地球に入って来るエネルギーは太陽光がほとんどです。この範囲で生活していれば地球温暖化は無視できます。太陽光をエネルギーに変える、というのは水力発電、風力発電、潮力発電、太陽電池などです（原子力発電は暫く無視します）。もともと地球を暖めるはずの光を何らかの形でエネルギーにし、最後は熱にするので、差し引き温暖化はありません。

無視していた原子力発電ですが、これも地球上のいろいろなところで自然に核崩壊して穏やかに地球を暖めている放射性物質を１箇所に集めて熱に変えているので、総合的にみればエネルギーの損得なしで、地球温暖化にはなりません。

問題は化石燃料（石油、石炭）です。化石燃料の成因については異説もありますが、かっての森林が石炭や石油になったとすると、元は太陽エネルギーです。しかし、化石のままで置いておけば地球は暖まりませんが、燃して暖房や火力発電に使うと、その分の熱が増えます。

二酸化炭素はやや複雑です。昼間に太陽光で暖められた地球は、夜に赤外線（熱）を宇宙に放出して冷えるので、それだけなら熱の損得はありません。しかし、二酸化炭素は暖房効果があって、赤外線を吸収してしまい、熱の宇宙への放散を妨げます。これが二酸化炭素による地球温暖化です。植物があれば二酸化炭素を吸収してくれて温暖化を防止するという説があります。

以上の説明はかなり荒っぽく、厳密にはいろいろ議論しないといけませんが、大筋のところを理解できたでしょうか。

回答No.1

Evreux

参考までに。
二酸化炭素の量と地球の平均温度をグラフ化すると、温度が上がると少し送れて二酸化炭素が増えるという話を聞きました。
二酸化炭素が温室効果ガスであるのは確かですが、現在の地球の温暖化に関して、二酸化炭素が原因だというのには明確な根拠もないという話も聞きます。