地球温暖化とCO2の関係性

質問

本当に地球温暖化の原因はCO2なのでしょうか？
確かにCO2の増加と気温の上昇は同時期に起こっていますし、
温室効果があるというのはわかりますが、
CO2は化石燃料等の有機化合物の酸化によるエネルギーを取り出した際の結果であり、
地球上での産生する熱量の増加が原因ということは考えられないのでしょうか？
クリーンエネルギーや原子力を使えばそれで解決するといった問題なのか疑問に思っています。
http://www.geocities.jp/obkdshiroshige/ondanka/ondanka.htm　なんかを見ながら適当に考えたんで、
専門に扱ってる人から見れば馬鹿らしいことかもしれないですが、教えて下さい。
英語でも良いので参考となるものがあれば幸いです。

回答No.9

coralseaco2

炭酸ガス濃度の上昇と地球温暖化は無関係です。
炭酸ガスは地表からの地球放射のうち、吸収できるのは15μmの波長の赤外線です。
一方、地表では波長15μmの赤外線について、地表からの上向き地球放射と同じ大きさの大気からの下向き大気放射が観測されています。
http://www.aist.go.jp/ETL/jp/results/bulletin/pdf/62-6/nishimoto72.pdf

従って、炭酸ガスは地表から出た波長15μmの地球放射を全部吸収し、周囲の空気を暖めることなく、地表に向けて大気放射として再放射していて、既に温室効果を100％発揮済みです。平たく言うと、冬季の晴天日は対流圏オゾン以外のどの温室効果ガスも吸収できない7.5～14μmの大気の窓領域の波長の地球放射による放射冷却で強く冷えますが、炭酸ガスが吸収できる波長15μmの地球放射に関しては地球放射と大気放射の差引はゼロですから、全く冷えていません。差引がゼロなので、炭酸ガス濃度が現在よりも高くなっても、温室効果がさらに高まることはありえません。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Atmospheric_Transmission_JA.png

チンダルは19世紀後半に炭酸ガスに温室効果があることを発見しましたが、実験で炭酸ガス濃度を当時の濃度の２倍にしても、炭酸ガスによる赤外線の吸収の飽和のために赤外線の吸収量に差がないことを明らかにしています。アレニウスの温暖化炭酸ガス原因説はその時点で既に論破されていて、チンダルの実験結果と結論を否定する実験結果はその後出ていません。
ということで、もともと炭酸ガス濃度の上昇による地球温暖化は理論的にあり得ないことです。
温室効果ガスの中で、濃度が高まると温室効果が大きくなる可能性があるのは、大気の窓領域の中に吸収波長域がある対流圏オゾンのみです。
http://www.sundogpublishing.com/fig7-6.pdf
温室効果が高いとされているメタンと一酸化二窒素は炭酸ガスの50倍前後存在する水蒸気の吸収波長と重なっていて、その波長の地球放射は全て吸収され、既に地球放射と大気放射の値が同じ値を示していますから、実は濃度が増しても全く温室効果は高まりません。

飽和論に対する反論として、地球放射を吸収した炭酸ガスは上向きと下向きに再放射し、上向きの分が吸収と再放射を繰り返しながら宇宙へと出て行くとの主張がありますが、そうすると、地表への大気放射は地球放射と同じ値にならず、観測事実と合いませんから、誤りであることがわかります。宇宙からの観測でも地表からの15μmの地球放射は観測されていません。
飽和論に対する反論として、炭酸ガス濃度が高まると炭酸ガスの吸収波長域が長波長側と短波長側に広がり、地球放射の吸収が高まるという主張がありますが、それは空気中に水蒸気が存在しない架空の世界の話で、現実の空気には炭酸ガスの約50倍という大量の水蒸気が含まれています。水蒸気の吸収波長域は上記の長波長側、短波長側と重なっていて、その部分の波長の赤外線は既に水蒸気が吸収しつくしています。さらに炭酸ガスが吸収できる赤外線は残っていません。
低圧低温の高空では炭酸ガスによる吸収が未飽和で濃度の上昇により温室効果が増大するという飽和論への反論もあります。
1mの空気柱でみると確かに低圧低温の高空では炭酸ガスによる15μmの赤外線の吸収は減りますが、0.1気圧の成層圏下部でも数十ｍ、数百ｍの空気柱で考えるとやはり吸収は飽和していますから、濃度の上昇により吸収が増えて温室効果が高まる余地はありません。
http://www.sundogpublishing.com/fig9-13.pdf
成層圏上部のオゾン層ではオゾンが太陽からの紫外線を吸収して温度が高くなるので、炭酸ガスは赤外線を吸収するのでなく、逆に放射していて、炭酸ガスの吸収による下向きピークの中にわずかに上向きに突き出たQ枝としてとらえられています。
http://www.geocities.jp/obkdshiroshige/ondanka3/ninbus4s.jpg

金星が400度の高温であるのは、炭酸ガスの温室効果によるものではありません。大気圧が90気圧もあるから断熱圧縮の効果で高温なのです。仮に金星の大気が窒素のみ、酸素のみであっても、90気圧あれば、同様に高温になります。
上空5500ｍの温度－18℃は地球の放射平衡温度であるとされています。地表の温度15℃との差の33度は温室効果によるとの主張がありますが、温室効果ではなくて気圧の差、断熱圧縮の効果によるものです。
標高が100ｍ高くなるごとに気圧が下がって、断熱膨張のために0.6度ずつ温度が下がります。

1980年代、1990年代の急激な温度上昇は炭酸ガス濃度上昇のパラメーターがないと説明できないとの主張があります。
しかし、急激に見える温度上昇は田舎の観測点を大幅に減らして、都市部中心としたことによるヒートアイランド現象の影響を大きく受けた見かけ上のもので、衛星観測やラジオゾンデによる上空の観測では、1980年代、1990年代の温度上昇はほとんどないか、わずかなものです。
http://d.hatena.ne.jp/nytola/20100228/1267399494
http://www.drroyspencer.com/latest-global-temperatures/
日本では都市化の影響が少ない17の中小都市の観測点から平均気温を算出し、気象庁発表では過去100年で1.1度上昇したことになっていますが、近藤東北大名誉教授が厳密に都市化と日だまり現象の影響を除いたところ、真の上昇は0.7度であり、1.1度は50％以上の過大評価になっていたことがわかっています。
http://www.asahi-net.or.jp/~rk7j-kndu/kenkyu/ke40.html　　近藤氏のHP

温暖化の原因は1800年代前半まで続いた小氷期からの回復、1900年代後半の過去8000年で最も活発な太陽活動、寒冷傾向だった1970年代のPDO（太平洋十年規模振動）指数マイナスから1980年代、1990年代のPDO（太平洋十年規模振動）指数プラスへの転換によるものです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E5%A4%89%E5%8B%95
http://www.data.kishou.go.jp/kaiyou/db/climate/pdo/pdo_month.html
2000年代になってからPDO（太平洋十年規模振動）指数はマイナス傾向となり、太陽活動も低下し始めて、世界の平均気温の上昇は頭打ちになっていて、IPCCの右上がりの上昇予測との差が拡大しています。
海面上昇のスピードも大幅に低下していて、数年前から上昇はわずかになっています。
http://sealevel.colorado.edu/