スペクトルの話は分からないながらも面白そう。地球温暖化が問題なのだから不謹慎だろうか。
橋本健朗。池田亜希子。地球温暖化と全世界的気候変動。温暖化の概要。温室効果ガスの科学。気候変動。
地球温暖化の概要。口絵のカラーの図。79年から16年までに気温の変化。気温上昇は地球全体で。北半球の高緯度ほど。気温上昇の傾向が。温室効果の説明から。車内がとても暑くなる。日よけを内側に、自動車の窓ガラスは可視光と紫外線の一部を透過。急襲したエネルギーの一部は赤外線に。熱が車内に貯まる。温室効果のもとになる気体を温室効果ガスと、地球のエネルギー収支。温室効果ガスがあるので冷えすぎない。温室効果ガスがどれほど気温効果に。太陽係数。1ワットは毎秒1ジュール。昼間の方だから総量は断面積をかける。地表は球の表面。全部をまとめると太陽係数×。太陽系数の4分の1。そのうち69％が地球を温めるのに。ステファンボルツマンの法則。絶対温度を出す。－19度。温室効果ガスがない場合。過去約1万年の場合はともかく、過剰に放出しバランスを崩している。年と気温上昇の程度。世界の平均気温は100年あたり0,72度。高温になる年が多くなっている。グラフはどれも右肩上がり。大気中の二酸化炭素濃度。過去200年前に急速に増加。地球がこれまで自然の傾向とは異質。100年程度のCO2やメタンの濃度。近年の増加が際立っている。CO2の急増。化石燃料で生活を豊かな状態に。下がる兆しはない。オゾン層破壊と状況が違っている。
気温とCO2が同じような傾向を。気温や大気中のCO2の濃度は？氷床ノア。氷の柱。重なった氷は時系列で保存。気泡を分析すれば。空気の化石。過去の温度変化を。雪になり圧縮して氷に。軽い水重い水が。重い方が蒸発しづらい。重要なのは水素の同位体。質量数は1。天然には質量数2の水素が。重水素。氷床ノア。3つの温室効果ガスと気温はよく同期している。現在では温室効果ガスの濃度が急上昇している。気泡の分析で大気が分かる。それは化石燃料を燃やしたものと考えられる理由。酸素には質量数12と質量数14が。植物でも動物でも周囲と酸素を交換。C14の比率は一定。石油石炭天然ガス。C14の質量は事実上0と。C14の比率が低くなっている。同位体は地球を理解する上で材料に。1年辺り大量の炭素が放出。CO2の増加を相殺できない。炭素の循環。ミクロな視点。温室効果ガスの赤外線吸収。絶えず微小に振動。例えばよく伸び縮みしたり。分子の形に応じて多種多様な振動。赤外線吸収する振動には共通の性質が。CO2の振動を。酸素を中心とした4種類の振動。CO結合が伸びるとき他も同じだけ伸びる。CO結合が縮むときもう一方が伸びる。振動の内、赤外線を吸収する振動は3つ。赤外線吸収で分子のエネルギーは上がる。振動励起。分子の電子双極子モーメントに変化があるかどうか。ポーリングによる。CO2の中で電気陰性度の低い。正の電荷分布。モーメントは0。COの長さが変わると酸素は等価なまま。モーメントは0のまま。その他3つの振動はずれるので双極子モーメントが0では無くなる。伸縮振動しても0のままなので吸収しない。多原子分子はすべて吸収。CO2分子のスペクトル。赤外線を当てる。波長を変えながらどれだけが吸収されずに透過されるかを透過率とする。赤外吸収スペクトル。波長の赤外線をCO2が完全に吸収。吸収波長は同じ分子でも種類により異なる。逆対象伸縮振動。大気中で赤外線を吸収する。全方向に放出。地表からの赤外線の一部をCO2が補足するのが温室効果。
気候変動とその影響。赤外線を吸収する分子は幾つかある。CO2で。振動系。各分子は幾つもの振動系を持つ。分子分光学など。一つ一つの振動が赤外線を。赤外吸収強度。分子の種類ごとに違う。Impactは分子種ごとの性質や大気寿命を総合しなければならない。CO2を基準にしたのが地球温暖化係数。CFC類の代表。これらは温室効果ガスに含まれる。水蒸気などは世界的な分布が不均一だったりする。主として化石燃料の燃焼などで放出。大気中に放出されるメタンの40％は自然起源。稲作や埋め立てバイオマス燃焼などの人為的排出は2.5倍。人為起源の放出が著しく増えている。CFC類は産業革命以前にはなかった。温暖化の影響。台風の強大化など。このままでは東京が宮崎県みたいに。生態系も変える。蚊が媒介する病気が。温暖化を化学的に説明する。解決に向けた取り組みは次回に。前回のオゾン層の話でCFC類の代替品の話。温暖化係数が高い。元々自然にあるものを利用したりと、より環境に優しい物質で代替しようと。ノンフロン化。家電などで。冷媒を使っているもの。冷蔵庫。冷蔵庫でどれだけのCFC類が使われていたか？家庭用大型の冷蔵庫で150グラムくらいが。CWPは1430。CO2の1430倍。CO2の200キログラムと同じ。地球に優しい生活を。ノンフロンとして。炭化水素や空気など。自然にあるものを使う。環境省のサイトで。赤外吸収スペクトル。分子ごとに異なる。測定して知っている物質のスペクトルと比べれば。分子の構造によるので波長に吸収が。分子構造を決定する材料に。化学式が同じで構造が違う。赤外吸収スペクトルなら区別が出来ることも。特定の波長の赤外線を吸収する。指紋のようなもの。分子スペクトル。分子からの手紙。分子の形、構造と赤外吸収スペクトル。分子構造はどんな結合をするか。水素の。水素分子イオン。プラス1の電荷。互いに離れようとする。陽子電子陽子。引力が働く。電子と陽子の距離が近い。
