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温暖化とオゾン層破壊の違い

2009 - 06/30 [Tue] - 17:52

最近テレビを見ていましたら、
女性アナウンサーがとんでもない衝撃発言!

えっ? 温暖化ってオゾン層の破壊とは違うんですか(゜o゜)

違います、全く違う問題です。
報道に携わる人間ならもっと勉強しなさい――って呆れちゃいましたが、
一般の方でも勘違いしてる方は少なくないそうです。

このブログを読んでくださっている方は大丈夫だと思いますが、
温暖化のメカニズムを一度紹介しておくことも大切だなと感じました。
というわけで、
今日は温暖化とオゾン層破壊の違いについて…… はじまり、はじまり

地球が誕生したのが今から46億年前。
そして最初の原始的な生命が誕生するのは38億年前ですが、
生命が初めて陸に上がったのは5億年前です。

えっ、それまではどこにいたの(?_?)

誕生してから上陸するまでのナンと33億年もの間、
生命活動の場はに限定されていたんです。
その理由は、地表に太陽光が降り注いでいたからです。

太陽光は電磁波の一種です。
【波】っていうように空間の振動(波動)です。
この波の間隔を【波長】といい、波長が短いほど高いエネルギーを持っています
波長の短い電磁波の代表がX線やγ線などの放射線で、
その波長は10nm(10−8m)以下になります。
一方、家庭で接する機会の多い50Hzの電磁波は低周波で、
その波長は6000km(6×106m)にもなります。
ここまで波長が長くなると【波】としての性質が弱まるので、
正確には【電磁場】あるいは【電磁界】と呼んで区別されます。

X線やγ線が有害なことからもわかるように、
波長の短い電磁波は生命にとって有害な作用を及ぼします。
太陽光にも波長の短い電磁波が含まれているため、
生命はそれを避けるように深~い海の底で暮らしていたわけ。

図をクリックすると拡大します
太陽光

人間の目に見えるのは波長が380~780nmの電磁波で、
これを可視光線といいます。
これより波長の長い電磁波が赤外線(infrared rays)で、
反対に波長が短くなると紫外線です。
「紫領域を超える」という意味で【Ultraviolet】といい、
これを略してUVと呼んでいるでしょ?
可視光線に近いものから順にUV-A、UV-B、UV-Cと区別します。

問題はこの紫外線でした。
しかし生命活動によって大気中の酸素濃度が上昇すると、
地球環境に劇的な変化が生じます。
大気圏上層(成層圏)にまで達した酸素(O2)は、
242nm以下のUV-Cを吸収して2ヶの酸素原子(O)に分裂しました。
これが酸素分子(O2)と結合してできたのがオゾン(O3です。
オゾンには320nm以下の紫外線を吸収する性質があります。
これによってUV-Cは完全に遮断され、
UV-Bもほとんど地上に降り注ぐことがなくなりました。

オゾン層が形成されたのが今から5億年前。
これを待っていたかのように、
生命は新天地を求めて陸上に進出したってわけです。
ただしUV-Aは地上に到達していますし、
さらに危険なUV-Bもわずかですが降り注いできます。
生命はこの紫外線から身を守る術を備えており、
ヒトももちろん【紫外線吸収剤】で防御している。
それがメラニン色素です。
何かと”嫌われ者”の黒色色素ですが、
こいつがなかったら生きてられないっていうことも知っておいて!

ただしオゾン層が破壊されると、今よりたくさんのUV-Bが降り注ぐ。
それどころか、恐ろしいUV-Cまで地上に到達するようになったら……

生命は地上に住めなくなる

再び海の中に避難しろったって無理! まにあっくは泳ぎが苦手です(T_T)
そうなれば【絶滅】するしかないでしょ?
そんなことになったら大変だから、
オゾン層を破壊するガスの使用は止めましょうって世界が合意したわけです。
その代表がフロン類の一つクロロフルオロカーボン(CFC)で、
先進国ではすでに使用が禁止されて代替フロンへの転換が進んでいます。
それがハイドロクロロフルオロカーボン(HCFC)とハイドロフルオロカーボン(HFC)です。

ここまでが、オゾン層破壊のあらまし

ところがCFCはオゾン層を破壊するだけでなく、
温室効果ガスでもあるんです。
代替フロンも、やっぱり温室効果ガスの一つです。
二酸化炭素(CO2)の100~10000倍もの温室効果があるといわれ、
こちらも2020年までに廃止することで合意されています。

というわけで、次は地球温暖化の番

大気に守られた現在の地球には、
主に可視光線や赤外線が降り注ぎます。
その一部は反射されたり宇宙空間に再放出されますが、
太陽光の約50%が地表に到達するといわれてます。
このエネルギーによって地球の気候システムが駆動されるんですね。

しかしエネルギーが溜まる一方では困るので、
入ってきた分と同じ量のエネルギーが地球から宇宙空間へ放射されます。

えっ、地球も光ってるの?

いえいえ。
地球の表面温度は太陽よりはるかに低いので、
地球が放つ電磁波は主に赤外線です。
だから、人間の目には見えません。
こうして上手い具合に、
地球の得るエネルギーと放出するエネルギーは均衡がとれています。

ただし、ここでも大気が大きな役割を果たします。
もし地球に大気が存在しない場合には、
地球の平均気温は約-20℃になるんだそうです。
これでは生命が生きていくには苛酷な環境ですが、
現在の地球の平均気温は約15℃。
熱からず冷たからず、生命にとって【温室】の中のような環境になっています。
その鍵を握るのが、温室効果です。

図をクリックすると拡大します
地球のエネルギー収支
図は気象庁HPからの引用

地表から放射される赤外線の多くはそのまま宇宙空間に逃げずに、
いったん大気に吸収されます。
この他、雲に吸収されるものもあります。
ここから下向き(つまり地上)に向かって再放射され循環することで、
地表と大気が暖かくなるんです。

これは温室(greenhouse)の中が暖かくなる現象に似ていることから、 原理は違います
このような仕組みを温室効果(Greenhouse Effect)といいます。
そして大気中にあって地上から放射された赤外線を吸収し、
温室効果をもたらす気体を温室効果ガス(Greenhouse Gas)と総称します。
これを短くした呼び方がGHGです。

ただし、適度で自然な温室効果は好ましいのですが、
度が過ぎると弊害が出てきます。
それを【図】で紹介するとこんな感じ……

温暖化のメカニズム
図は『エネルギー白書』からの引用

大気中の温室効果ガス濃度が上がると、
地表や大気に再放射される赤外線の量が増加することを表しています。
この結果起こるのが地球温暖化というわけ。

それでは、温室効果ガスにはどんなものがあるんでしょう?

図をクリックすると拡大します
温室効果ガス
図は全国地球温暖化防止活動推進センターのウェブサイトからの引用

これを見てわかるように、
いわゆる【温室効果ガス】は二酸化炭素(CO2)だけではありません。
しかし中でも大きなウェート(60%)を占めているのがCO2であり、
人為的に排出されるCO2が【温室効果ガス】の代名詞になっているわけです。

ただこの中には含まれてませんが、
最も温室効果が高い気体は水蒸気(H2O)です。
大気や雲に含まれている水蒸気は大量の熱を蓄えることができ、
これを潜熱といいます。
日本の夏がジメジメ暑いのもこの潜熱が原因なんですよ!

地球が温暖化すれば、大気中の水蒸気量も増えます。
この水蒸気こそが温暖化を加速する要因と指摘する意見もありますが、
人為的に大気中の水蒸気を制御するのは難しい(>_<)
このため削減対象には含まれませんが、
水蒸気の排出量を抑えることも立派な温暖化対策です。
お湯の使用も節約を心がけましょうね

地球温暖化とオゾン層破壊の違いを理解していただけましたか?
改めていう必要もないけど、
地球を脅かす環境問題は決して温暖化だけじゃありません。
温暖化を防ぐことは大事ですが、
それ一辺倒になるのもいかがなものなんでしょうかね~

そうそう。
酸素やオゾンは地球や生命を守る【善玉】なんだけど、
ところ変われば要注意の【悪玉】になりますからご注意を!

30億年以上前に生命から吐き出され始めた酸素は、
最初の環境破壊を惹き起こしました。
【活性酸素】が有害なのと同じように、
酸素はあらゆるものを酸化して酸化物(オキシダント)に変える有毒ガスです。
その酸素よりも強い酸化力を持つのがオゾン。
オゾン層としてはるか天空にある分にはいいけど、
人間が高濃度のオゾンを吸入するとやばいんですよ。

しかし酸素に対する抵抗力、つまり抗酸化力を獲得し、
酸素を利用することで大きなエネルギーを得られる”細菌”が登場します。
私達のはるかな”祖先”は、
食べた食事の中からこいつだけは消化しなかった。
ナンと自分の身体の中に生かし続け、
こいつのおかげで新しい酸素環境に適応することに成功したんです。
こうして生命は”最大の危機”を脱しました。
それが今から20億年以上も前のお話です。

しかし、その名残は私達人間にもしっかり残っています。
それこそがミトコンドリアなんですよ!
生命とは、合体することで進化してきた【キメラ】といっても良いでしょう。
そう考えると、身体って神秘的でしょ?
だから、もっともっと知りたくなってしまうんです。 困ったもんだ


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