二酸化炭素による地球温暖化説は本当に正しいのか?〜気候変動を考える時に人類の行くべき道は脱炭素か低炭素か?(2)


私は世の中でどんなに正しいと言われている事でも自分で検証する事を諦めません。私などおよびもつかない天才が唱えている学説だろうと疑います。天動説がそうであったように、世界ではたまに多数派が誤っている事があるからです。私には二酸化炭素地球温暖化説はまるで集団的催眠のように感じます。これは非常に危険な学説だと思います。

私は物理学科卒なので熱力学的にアプローチしてみます。おそらく温暖化の問題は熱力学的アプローチが一番ベースになるはずです。

熱放射
熱の伝わり方には熱伝導、移動、熱放射の3つがあります。熱伝導は物体が移動せず直接触れ合うことにより、移流は流体の流れを媒介させることにより間接的に熱を伝えます。どちらも熱は熱振動のまま伝わってゆきます。それに対し熱放射では、輸送元の物体が電磁波を出し、輸送先の物体がそれを吸収することによって熱が運ばれます。この過程だと、二つの物体のあいだに媒介する物質がなく、真空であったとしても熱が伝わります。太陽から地球に熱が伝わるのはこの熱放射のおかげです。

地球温暖化について正確に議論するのは数多くの要素があります。それを全部フォローするのは私の能力では現段階では無理です。私のやり方は勉強でも研究でもなるべく簡単な事から始めるという事です。二酸化炭素による地球温暖化説においても一番単純なモデルで考えます。

地球温暖化は、地表が発する熱放射の一部を大気中の温室効果気体が吸収することと反射する事で生じます。

熱放射のイメージをつかんでいただくためにプランクの法則について説明します。熱放射の基礎理論はプランクの法則です。プランクの法則だは黒体という物質です。黒体というのは外部から入射する電磁波を、あらゆる波長にわたって完全に吸収し、また熱放射できる物体のことで、この世にはおそらく存在しない物質です。と言っても限りなく近い物質はあります。注ぎ口の極めて小さいヤカンです。この注ぎ口から光を入れると中で果てしなく反射を繰り返して全てが熱に変換されます。注ぎ口の極めて小さいヤカンは極めて黒体に近いと言えます。すごく面白くないですか?このヤカンは熱力学の基本概念です。この話を聞いた時、本当に面白いと思いました。

プランクの法則は、黒体について、その温度とその物体が出す熱放射のスペクトルを理論的に関係づけるものです。黒体が発する熱放射を黒体放射といいます。実際の物体が出す熱放射は、黒体放射よりも小さいです。実際の物体が出す熱放射/黒体放射の比を射出率または放射率εといいます。プランクの法則とは、黒体の放射エネルギーと波長の関係を示したものです。物質はその温度に応じたエネルギーを電磁波の形で放射しています。 放射されるエネルギーは、温度により、物質により、またその表面状態などにより変化します。
一般の物質では放射率が1以下になります。したがって、黒体と同一温度の物質の分光放射エネルギー特性は、黒体の示すそれより下側に、曲線が描かれることになります。

このプランクの法則を表すのが下の式です。

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