水徒然

水に関する記事・記録・感想を紹介します。水が流れるままに自然科学的な眼で
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地球温暖化の要因に係る記載(その4 水はどのように変化しているのか?)

2011-11-09 | 日記

'11-11-05投稿、強調
既報にて記載しましたが、過度の地球温暖化によって、世界各地で局所的な豪雨による洪水が発生しています。この原因は環境中に存在する水の質および量の状態変化によるものと考えていますが、この真因については調査中ですが、真因は不詳であります。
再生可能なエネルギーの世界的な進展を迅速に計って、化石燃料の有効利用するために安易な燃焼消費によるCO2の増加を避けたいものですが、単なる温室効果ガス(CO2)増加による弊害ではなく、メタンガス、オゾンなども関係する複雑な反応が絡み合っていると個人的には思っています。
 この水の状態変化について解りやすい現象として、海水温の上昇によって、例えば、別報の「環境中の水の変化」に記載の「・・・3年前オーストラリアと米国の気象研究チームがこのような研究結果をまとめ、英科学誌「ネイチャー」で発表されたものですが、 世界の海水温度は予想の1.5倍の速さで上昇(2008年06月20日)・・・その結果、小さな島国は水没し始め、人口が密集する低地のデルタ地帯も世界各地で壊滅する恐れがある。・・・」が挙げられます。

 また、北極圏のオゾンホールの拡大現象の原因にしても、国環研は温室効果ガスの影響も考えられると推察されています。
 改めて感じることは、津波、豪雨、洪水、水没の加害者は「水」であり、大気圏に共存しているガスおよび物質と何らかのメカニズムによって、「水」の状態が変化して循環バランスが崩れていると個人的に推察しています。
 参考投稿:異常気象など天変地異の要因に係る記載詳しく見る>>

 以下、「水とはどのようなものか?」
および「水はどのように変化しているのか?」(水の状態変化の観測・評価)に係る断片的な既報を原点に立ち返って抽出・整理しました。

1.水とはどのようなものか?
・地球上の「水」はどのように存在して循環
goo辞書によれば
 「水」は海・湖沼・河川・氷雪として地表面の約四分の三をおおい、太陽エネルギーと重力の作用を受けて気体(水蒸気)・液体・固体と3態に状態を変えながら、
気圏・水圏・岩石圏の三圏にわたって絶えず循環しています。・・・」詳しく見る>>

<蒸発した海水の循環>

        (goo Wikipediaから引用)

・地球に存在する「水」の組成(海)
ウィキペディア(Wikipedia)によれば
 地球の海水の量約13.7億km3
「海水中に含まれる溶存物質のうち、84%が塩化ナトリウム8%が塩化マグネシウムなどのその他の塩素化合物、のこりがアルミニウム、銅、ウラン、銀、水銀、金、などである。」
海水の循環
「・・・赤道近くの海の表面は太陽の光を受けて温められ温かい水の流れ(暖流)となって流れてゆくほか、大量の水蒸気を発生する。
1年間に海から蒸発する水量は50.5万km3と見積もられており、台風の発生など地球の気象に大きな影響を及ぼしている。・・・」詳しく見る>>
 <主な海流>

 

赤矢印は暖流(暖かい流れ)     引用文献:「海洋のしくみ(日本実業出版社)」等
青矢印は寒流(冷たい流れ)
          (google画像検索から引用)

・海洋深層水とはどのようなものか?
ウィキペディアによれば
2つの「深層水」
「海洋学上の深層水
は大洋の深層に分布する海水で、地球上の2箇所(北大西洋のグリーンランド沖と南極海)で形成される深層水(北大西洋深層水と南極低層水)のことを示す。・・・
これと比べ、産業利用上の深層水は、分布や出自を問わず深度200メートル以深の海水をひとくくりに定義したものである。この定義に当てはめると、単純計算で海水の約95%は海洋深層水である。・・・」詳しく見る>>
(補足)

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・海水温度の測定方法の変遷について
「海水中に存在する微量元素」に対する整理

・大気圏における気温に影響する水蒸気など気体
ウィキペディアによれば
 大気圏に存在する物質は、地表面上の大気の主な成分は、窒素が 78.1%、続いて酸素が20.949%、アルゴンが0.9%、二酸化炭素が0.04%。水蒸気の濃度は0~4%であり場所によって大きく変動する。・・・気温の鉛直分布から見た大気の構造は気象庁の資料によれば、
 「・・・・・地球に降りそそぐ大陽エネルギーは、大気よりも地表面で吸収される量がはるかに多い。このため、大気は地表面に近い層から暖められ、上層と下層の大気の交換すなわち対流が起こります。対流が活発で、上空ほど気温が低下する地上から高さ10~16kmまでの大気の層は、対流圏と呼ばれています。雲や降水などの天気現象は対流圏で起こります。・・・」 と言われている。
詳しく見る>> 
 ⇒地球の気温に影響する気体として、大気中の「水」(水蒸気)が地表から放射される赤外線*を吸収する時に発熱して、主に窒素の熱対流によってさまざまな地域における気温を支配していると想われます。
* 水蒸気(H2O)、CO2による赤外線吸収例

 

 

 







    
        (google画像検索から引用)

  (google画像検索から引用)

2.「水はどのように変化しているのか?」
  (水の状態変化の観測・評価)
・猛暑で雨の温度はどの程度変化するのか?
・・・ 地球温暖化に基づく「気温」「海水温」の上昇は報道されるところでありますが、水温の上昇に伴って、表面張力、粘度が小さくなることによって、土砂への水の浸透、流動性が増大して土石の液状化が起き易くなることも考えられます。
 また、雨自体の温度上昇、および温められた大地(土砂)によって、水の温度が高くなると、土中微生物の棲息環境に影響することも考えられます。・・・」
(補足)
土砂崩れに及ぼす要因として土壌微生物の影響
 YAHOO知恵袋によれば、 
「・・・通常、雨は上空では氷の粒になっていて、地上に降ってくる最中に解けて水滴となり、空気中を通る間に大体3~5度くらいになるとのこと。 また、冬の場合、雨に雪が混じるみぞれになっている時は、大体0度で、夏の場合は上空でも氷にはならない事があり、温かい雨と表現される通り 台風やスコールなどで降る雨は5度以上ある・・・」
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・雲の形成メカニズムと電磁化
積乱雲の発生
・・・たくさん水蒸気を含んだ空気がどんどん上空に上がっていくと、空気の流れは激しくなり、雲はどんどん発達します。結果として、乱気流が発生することになります。
水滴の発生と磁化
・・・地球全体は大きな磁石になっているため、水滴もその影響を受けてわずかに磁石の性質を持つようになります。さらに上昇気流は水滴をこするような働きをします。・・・水滴に静電気がたまわけです。その結果、水滴は雲の下側の地面に近いほうと、上側で電気的な偏りができます。・・・
空中放電
・・・
水滴はだんだん大きく成長しますが、空気の流れが激しくなると、今度は小さく分割されることになります。そのとき、分かれた水滴は上空が+になり、下のほうが~になり、地面の+との間に電圧の大きな差が生じるようになります。・・・」
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google画像検索から引用した雷雲のモデル図によれば、雲(水滴など)はおおよそ2000~12000mに存在しているようです。高度がおおよそ5kmで氷点下になり氷化するようです。

 余りにも多い降雨量は雲中に人工降雨剤剤的な効果をもつ環境中の放射能などのエアロゾルとの反応による影響があるのだろうか?
 
また、既報で記載しました我が国を含めた世界各国における人工降雨などの「人工気象操作」の行き過ぎ(副作用)も影響、および 気象観測用太陽光発電送電用通信用など種々の波長の電磁波(高周波)の送受信による電離層のかく乱の影響メタン、CO、オゾンCO2水素水蒸気窒素酸素放射性塵電離放射線、との相互間における何らかの反応によって生成された化合物による温暖化・豪雨・洪水への影響もあるのでは?と妄想しています。詳しく見る>> 
(補足)
「エアロゾル」に係る記載(空気中の塵埃の種類と粒子径について)

・大気圏の雲の分布の観測
地球表層圏データベース
「東京大学大気海洋研究所 地球表層圏変動研究センターによれば、
・・大気と海洋を含む地球表層圏の変動とそのメカニズムを、観測とモデリングの融合によって理解する研究を行っています。
データベースでは、このような研究に必要な地球表層圏に関わる観測データとモデリング結果を収録・公開しています。
ー 気候システム系 データベース
◇ Cloudsat(クラウドサット)
 
Cloudsat衛星は、CALIPSO衛星と共に、2006年にNASAが打ち上げた地球観測衛星です。いずれも、「A-TRAIN」と呼ばれる同じ軌道を列車のように周回する地球観測衛星群(その他に Aqua, PARASOLおよびAura)の一つです。
 Cloudsatは、ミリメーター波のレーダーを搭載し、雲の分布やその鉛直構造および雲の光学的特性を観測することを目的とし、雲を構成する雲粒や氷晶、非常に小さい水滴を検出します。
 雲形や雲量分布の変化は、温室効果ガス、人為的なエアロゾル、その他の地球規模の気候変動の要因の変動から予想される気候変化よりも、地球の放射収支に大きな影響を与えると考えられており、 Cloudsatの観測データやCALIPSOと併用して解析されたデータは、気候モデルによるシミュレーション結果の検証のために多くの研究者に利用されています。 ・・・」
<データベース記載例>
CLOUDSAT Archives
August, 4, 2007

 

 


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