（参考）地球温暖化のメカニズム

地球温暖化のメカニズム

https://www.env.go.jp/policy/hakusyo/honbun.php3?kid=209&serial=10291&bflg=1

第1節　
2 地球温暖化のメカニズム
(1)　温暖化が生じるメカニズム
　地球をはじめとする惑星は表面が太陽光の放射エネルギー(波長の短い可視光線)によって暖められ、宇宙にエネルギー(波長の長い赤外線)を放出することによって冷える。このエネルギーの出入りがバランスするように表面の温度は決まる。地球の場合、以下に述べる冷却効果と温室効果がなければ、平均気温は理論上5℃となる。
ア　冷却効果
　地球に向かって放射される太陽光は、その全てが地球の表面(地表)に到達するわけではない。地球の周りに太陽光を反射する物質(雲や火山から噴出した微粒子)があるときはそれによって反射され、その分は地表に届かない。また、地表に届いた太陽光もその一部は地表面で反射されてしまう。地球の場合は入射光の約30%が反射されて地球を暖めるのに寄与しない。この効果により、地球の表面温度は約23℃低下している。
イ　温室効果
　一方、大気中のガスの中には、太陽光の放射エネルギーのような波長の短い可視光線は吸収しないが、地表から宇宙への放射エネルギーのような波長の長い赤外線は吸収する性質を持つもの(温室効果ガス)がある。これらの分子はいったん吸収した地表からの放射エネルギーをあらゆる方向に再放射し、一部は宇宙に出て行くが、残りは地表に放射され、戻ってくる。この結果、地表の温度が上昇する(第1-1-1図)。
　地球の平均気温はこの温室効果によって約33℃上がりその結果平均気温は約15℃となっているのである。
Box3　理論上の気温――他の惑星との比較
　金星、地球、火星の大気の組成は、表の通り、それぞれ異なっているが、これらの星の現実の地表の気温は、温室・冷却効果の理論によりその大気の組成から推計した通りになっている。
　地球の温室効果が33℃であるのに対し、高圧の温室効果ガスがある金星では、温室効果は523℃に達し、温室効果ガスの少ない火星では温室効果は10℃となっている。





https://www.env.go.jp/policy/hakusyo/img/209/tbx.1.gif

（参考）火星の大気

火星の大気は、金星の大気よりも遙かに希薄であるが、同様に主に二酸化炭素で構成されている。生命の存在を示唆する痕跡量のメタンが検出されてからその組成に再び関心が集まっていたが^[2][3]、メタンは火山や熱水噴出孔でも生成しうる^[4]。

火星表面の大気圧は、平均750パスカルであり、地球の海面上の平均である101.3キロパスカルのおよそ0.75%、金星の平均9.3メガパスカルのわずか0.0065%である。オリンポス山の頂上の30パスカルからヘラス平原の最深部での1,155パスカルまで幅がある。地球の大気の質量は5148テラトンであるのに比べて、火星の大気の質量は25テラトンである。スケールハイトは、地球の約6kmに対して、火星は約11kmである。火星の大気の組成は、95%が二酸化炭素、3%が窒素、1.6%がアルゴンであり、酸素、一酸化炭素、水、メタン、その他の気体は痕跡量である。平均のモル質量は43.34g/molとなる^[1][5]。大気には非常に塵が多く、火星の表面から空を見ると、明るい茶色から橙色に見える。マーズ・エクスプロレーション・ローバーからのデータは、大気中に浮遊する塵の粒子は直径約1.5μmであることを示唆した^[6]。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%81%AB%E6%98%9F%E3%81%AE%E5%A4%A7%E6%B0%97

（１）火星の大気中のＣＯ２の質量は、地球の大気中のＣＯ２の質量より多いのに、火星は冷たい。

石炭火力発電所が出した二酸化炭素CO2の温室効果で地球温暖化して大変だと大騒ぎして煽るのがマスコミで流行っているが、何時頃だったか、だから原子力発電所を増やせと言い出した頃から疑問を感じるようになった。疑問点を列挙する。

（１）地球より二酸化炭素が沢山ある火星の温室効果は、地球の温室効果よりずっと少ない。

Wikipedia で『火星の大気』を検索すれば出てくるが『地球の大気の質量は5148テラトンであるのに比べて、火星の大気の質量は25テラトンである。』

地球の大気中の二酸化炭素は 400ppm だから、全部で５１４８兆トンなら、

(5148)*(400*10^-6) = 2.059 兆トンの二酸化炭素CO2が地球の大気中に存在する。

火星の大気中の二酸化炭素は９５％で、全部で２５兆トンなら

(25)*(0.95) = 23.75兆トンの二酸化炭素CO2が地球の大気中に存在する。

((25)*(0.95))/((5148)*(400*10^-6)) = 11.53 火星の大気中の二酸化炭素CO2は地球の１１．５３倍ある。

二酸化炭素の毛布の重さを、単位面積当たりで計算すると、差が分かりやすくなる。

地球の場合は

(5148*10^12)*(400*10^-6)/(4*pi*(6400*10^3)^2)*1000 = 4.00 kg/m^2

１平方メートルあたり４ｋｇの二酸化炭素の毛布を被っている。

火星の場合は

(25*10^12)*(0.95)/(4*pi*(3400*10^3)^2)*1000  = 163.5kg/m^2

１平方メートルあたり１６４ｋｇの二酸化炭素の毛布を被っている。

惑星の温室効果による温度上昇は二酸化炭素の面積当たりの重量比の自然対数となると仮定すると

火星温暖化は、地球温暖化の ln(163.5/4) = 3.7 倍の温度上昇となる。

地球は－１８℃となるべきものが、＋１５℃となり、３３℃の温度上昇だから

火星の温度上昇は１２２℃となる。

温室効果が無い場合、火星の平均表面温度は－５７℃と言われているので

温室効果により、火星の平均表面温度は＋６５℃となってしまうが

実際には、温室効果は僅か１０℃しかなく、火星の平均表面温度は－４７℃しかない。