地球温暖化実験ですべての謎は解けた！
１ 「なにかがおかしい」と思うとこらから、すべてが始まりました。
「二酸化炭素増加によって、地球は温暖化し、ある一線を越えると地球は熱暴走を起こし、世界各地で灼熱地獄になり、風水害は強大化して、海水面は上昇し、地球は破局的状況に陥る。」
「ウーン、これはいくら何でもおかしいのではないか。」と思いました。
長い地球の歴史で考えても、そのようなことが起きたことはほとんどないからです。
逆のパターンならいくらでもあります。
火山の巨大噴火で大量の粉塵・エアロゾルが成層圏までまきあげられ、太陽光を遮断し、地球の平均気温が大きく低下し、大飢饉に襲われたことは、歴史書になんども記録されています。
それに、氷河期の中の氷期そのものも一種の暴走寒冷化現象です。
陸地の多い北半球で気温が下がり、冬に積もった雪が夏の間に溶け切らずに少し残ったとします。
すると次の年はさらに多くの雪が溶け切らず残ってしまいます。
このような状況が１００年も続くとどうなるでしょう。
ヨーロッパ北部とアメリカ大陸北部では、残雪は次第に氷河になります。
また雪原は太陽光を反射してしまうため、更に気温が低下するという悪循環に陥ります。
こうして２万年前の最終氷期には、ヨーロッパはフェノスカンディア氷床、アメリカ大陸北部はローレンタイド氷床に覆い尽くされてしまいました。
その氷床は途方もなく巨大で厚みは優に１，０００ｍを超えるものでした。
それは蒸発した海水が陸上に貯留されていることになりますので、世界の海水面は約１２０ｍも下がりました。
２ 「何かがおかしい」とは思ったものの、考えるきっかけがつかめないでいました。
特に苦しんだのが、「二酸化炭素による赤外線の再放射説」でした。気象と地理には多少詳しいものの、物理は一般人と同じレベルです。
「二酸化炭素による赤外線の再放射」などと言われると、なにか自分の知らない物理現象があるのかもしれないと思っていました。
しかしある時、インターネット上で「二酸化炭素による赤外線の再放射」を明確に否定する文章に出会ったことで、大きなきっかけをつかむことが出来ました。
一度赤外線で振動を始めた二酸化炭素は、自身が熱放射するまでに少し時間を要するそうです。これを緩和時間と言います。ところが周囲に大量に存在する窒素分子や酸素分子の衝突頻度はすざましく、再放射するための時間の
１０万分の１以下の時間で、窒素や酸素に熱を奪われてしまいます。窒素や酸素は赤外線を吸収しませんから、放射もしません。ほんの少しその二酸化炭素の周囲の空気があたたまって終わりです。したがって二酸化炭素の地表への再放射はありません。
という論旨でわかりやすく、明確に説明されていました。
私は思わず拍手をしてしまいました。
いわゆる学者の方ではなく、一般のエンジニアの方が、ここまで一般人の私たちにもわかるように丁寧に説明してくださっているのを読むのは初めてだったからです。
この部分が明確にできると、あとは地表付近の二酸化炭素による昇温具合を調べるだけでよくなります。
３ 私は実験装置を作って、実際に二酸化炭素の昇温力を確かめてみようと思いました
近くのホームセンターに行って材料と機器を買い込み、１週間ほどで実験装置を作り上げました。
高さ１８２ｃｍ、一辺４５ｃｍ、容量０，３５立方ｍのプラスチック製の容器を２個作り上げ、一方には通常の空気、もう一方には例えば二酸化炭素濃度６，０００ｐｐｍの空気を入れて同出力の低温ヒーターで加温し、昇温具合を比較するのです。
しかしそれは苦難の始まりでした。
次から次と問題が発生するのです。
① 湿度対策をどうするのか。
② どうしたら正確な量の二酸化炭素を実験用ボックスの中に注入でき
るのか。
③ 気密対策はどうすればよいのか。
どんなにインターネットで検索しても、このような実験を行った方はいないみたいで、ひとつづつ自分で考えながら解決していくしかありませんでした。
それでも発案から一年位で「二酸化炭素濃度別昇温偏差表」という形で二酸化炭素濃度２，０００ｐｐｍから４０，０００ｐｐｍまで、かなり細かい区切りで結果をまとめることができました。
４ 本当の問題はここからでした
私はその結果を元に二酸化炭素１ｐｐｍ当たりの昇温値を算出し、
「二酸化炭素の昇温値はこんなにも低いでしょう。気候学者やマスコミ
の方々は騒ぎすぎではないですか。」
という論陣を張るつもりでした。
ところが、二酸化炭素１ｐｐｍ当たりの昇温値を算出することは途方もなく難しく、無理であることがわかりました。
不確定要素が多すぎるし、１立方メートルにも満たない実験用ボックスと地球大気というスケールの違いもあります。
無理に行えばできないことはありませんが、おそらくそのアバウトさを追求されると返答に窮してしまうことになります。
これでは説得力がありません。
あんなに頑張って作り上げたデータですが、あまり使いようがありません。
私は再び途方に暮れてしまいました。
５ 私は何度も実験記録を読み返してみました。
そこであることに気が付きます。
ヒーターに近い計測点では確かに二酸化炭素濃度が高い気体の方が昇温していますが、ヒーターから１５０ｃｍ離れた計測点では逆に通常の空気の方がほんの少しですが昇温している場合がほとんどであることを発見したのです。
これはかなりおかしな現象です。
なぜなら、もし二酸化炭素が増えれば増えるほど地球が温暖化するのであれば、地表に近い所から、赤外線が届く限界の位置まで（高度１０ｍ位？）まんべんなく高濃度二酸化炭素含有気体の方が昇温しなければ、説明ができません。
私はこの現象について何日も考え続けました。
そしてついにある結論に達しました。それは以下の通りです。
地表面が受け取る太陽光のエネルギーは平均すると一定です。
したがって地表面から発する赤外線の強度も一定です。
そこでその赤外線のエネルギーを吸収して窒素・酸素という大気の主成分に受け渡す働きをしているのが二酸化炭素です。いわば一種の触媒のようなものです。触媒（二酸化炭素）はエネルギーではありません。
その触媒（二酸化炭素）のみが増えるとどういう現象がおきるでしょうか。
その答えはもう明らかですよね。
地表面に近い１ｍ以内の空気は、二酸化炭素が増えることによって確かに昇温しますが、逆に中空（１．５ｍ～）では地表付近で早々に赤外線のエネルギーが吸収されてしまうために逆に吸熱量が減ってしまいます。すなわち本来上がるべき気温より逆に低くなってしまうのです。
つまり、現在多くの人に信じられている「大気昇温モデル」は実は誤っているという結論です。
ここは図解したほうがわかりやすいと思いますので、下図をご覧ください。
どうですか。
これは少しショックですよね。
私もこの図の「誤った考え方・モデル」で「地球温暖化問題」を考えてきていました。
おそらく、ほとんどの方も同じであると思います。
６ 「正しい考え方・モデル」を検証する。
私は早速、実験装置の増設に取り掛かりました。
高さを４５ｃｍ追加し、２２７ｃｍとしました。もう部屋の天井ギリギリです。計測地点も、昇温値が均衡していると思われる１２５ｃｍ地点に１ケ所、１７５ｃｍ地点に１ケ所、２００ｃｍ地点に１ケ所と計３ケ所追加して設定しました。
そうやって、追証実験を行い、「正しい考え方・モデル」が正しいことを、一部分ですが確認することができました。
理論面でこの現象をうまく説明できる法則はないものかと、いろいろ文献を探してみたところ、
「ランベルト・ベールの法則」
が、この現象をとてもよく説明できることがわかりました。
次節で「ランベルト・ベールの法則」の説明と、その法則を使ってこの図の「正しい考え方・モデル」が正しいことの理論的裏付けを行っていきたいと思います。
７ 「ランベルト・ベールの法則」で、すべては説明できる
「ランベルト・ベールの法則」とは
吸収物質の吸光度が、その光路の長さと濃度の積に比例するという法則です。
この中で「ランベルトの法則」とは
ある光が資料溶液の中を通過するとき５０％のエネルギー減少が起きるとすると、もう一度同じ資料溶液の中を通過すると５０％のエネルギーは２５％
に減少します。さらにもう一度同じことを繰り返すと１２．５％になります。このようにどんどん減少していくことを指数関数的に減少するといいます。
「ベールの法則」とは
これは通過できた光のエネルギーは資料溶液の濃度に依存して減少するという法則です。溶液の濃度が高いと光が通りづらいという現象で、これはイメージしやすいですよね。私の行った「二酸化炭素濃度別赤外線反応実験」もこれにあてはまります。
このランベルトの法則で、例えば二酸化炭素濃度４００ｐｐｍ～・湿度３０％の空気１ｍ当たりの赤外線の透過率を考えてみます。空気１ｍ当たりの赤外線のエネルギーの減少率を９０％・８０％・７０％・６０％で考えてみると、通過できる赤外線量は
９０％ ８０％ ７０％ ６０％
１ｍ 0.1 0.2 0.3 0.4
２ｍ 0.01 0.04 0.09 0.16
３ｍ 0.001 0.008 0.027 0.064
４ｍ 0.0001 0.0016 0.0081 0.0256
５ｍ 0.00001 0.00032 0.00243 0.01024
逆に吸収したエネルルギー量を考えると
９０％ ８０％ ７０％ ６０％
０ｍ～１ｍ 0.9 0.8 0.7 0.6
１ｍ～２ｍ 0.09 0.16 0.21 0.24
２ｍ～３ｍ 0.009 0.032 0.063 0.096
３ｍ～４ｍ 0.0009 0.0064 0.00189 0.0384
４ｍ～５ｍ 0.00009 0.00128 0.00567 0.01536
となります。０ｍ～１ｍでは高濃度二酸化炭素含有気体の方がエネルギーの吸収量が多いですが、１ｍ以遠では逆に通常の空気の方がエネルギーの吸収量が多くなっていることがわかります。
これで、理論的裏付けも取れました。
８ 世の中の多くの人が信じていても、それが正しいとは限らない。
「何かがおかしい」と思うところからスタートして、苦労しながら実証実験を繰り返し、一定の成果は得たものの、やっぱり無駄だったかなと一時はあきらめかけました。
しかし、実証実験のわずかな痕跡から、考察に考察をかさねることで、ついに現在多くの人々に信じられている「大気昇温モデル」が実は誤っていることを明確に示し、「正しい考え方・モデル」を提示することが出来ました。
このことは率直に嬉しく思います。
しかしこの「ランベルト・ベールの法則」にしても、１８世紀にすでに発見されています。重要ですが、古くから存在する法則です。
要するに光を地表から発する赤外線、溶液濃度を二酸化炭素濃度に置き換えて考えればよいだけです。
なぜ、これだけ多くの優れた科学者や研究者がいるのに、この「誤った考え方・モデル」が多くの人々に信じ込まれるような事態になってしまったのでしょうか。
これはやはり現在の研究方法が、コンピューターシュミレーションに頼りすきていて、実証実験やフィールドワークがおろそかにされすぎてきた結果だといえます。
またこの「誤った考え方・モデル」は、一見いかにも正しそうに見えることも原因だと思います。太陽光が直接空気を温めるわけではなくて、地表から発する赤外線が空気を温めるわけで、その点が多くの人を錯覚させたのだと思います。
２１世紀にもなって、こんなにも根本的に誤った説がいわゆる「定説」みたいになっていく経過をみていて、私自身も大変信じられない思いがします。
きっと誰かがその誤りを指摘して、この説は人々からの信頼を失うだろうと思っていました。
しかし、まさか自分がその一端を担うことになるとは夢にも思っていませんでした。
私自身はまったくの一般人で、地球科学や地理・気象は好きですが、あくまで一般人のレベルです。
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