| 大気の熱力学への道（その２） |
| 前に書いたイキサツから、CO2による温暖化を予測するシミュレーションの骨格を作っている真鍋さんの理論を検証しはじめている私。 １２／３０から読んでいた真鍋サンの論文を、ようやく読了（水蒸気の効果を含んだ大気の赤外線吸収量のシミュレーション。１９６６年） 並行して、大学〜修士課程の頃に勉強していたはずの熱統計力学や量子力学、あるいは分子結晶の分光学の復習もしていたから、正直大変だったのです（涙） あ、復習といったけれど、量子力学はシッフの量子力学の教科書（吉岡書店 物理学叢書）は、今回はじめて下巻のページをめくったのだし、分子結晶（J．D．WRIGHT 江口太郎訳 化学同人刊）も分子間力の章は適当に読み飛ばしていたのだから、ほとんど初見でした。 謹んで訂正（苦笑）。 先行の論文も読まなければならないけれど、真鍋サンが作られたモデルについて、なお残る疑問はこれだけある…… ・地球表面の反射能をどう見積もるか （論文に計算例が示してある通り、大気の温度へもっとも大きく効く要因である） ・どうやらほんとうに「大気が”黒体輻射”を出している」と計算している様子 （スペクトルとしては黒体輻射で近似可能だろうが、ウィーンの４乗則に従うと思えないのだけど……これは先行論文を検証する必要あり） ・境界条件がアイマイ。 大気の最上層（電離圏になるのかな？）と地表とは、温度一定と近似するべきでないだろうか……一種の「熱浴」と見なすべき、という考えかたなのだけど。地表にしても、大気圏外にしても、大気と熱のやりとりがある一方、その表面の温度は変らない（例えば地表付近の空気の温度が変っても、地表の温度は変らないと近似可能なはず） あと。あらためてCO2の吸収スペクトル広がりの起こりうる要因を考えてみました。 （因みに論文では、250cm^-1のバンド幅があるものとして計算してありました。波長の1割くらいのバンド幅に相当します） （1）圧力幅 地表付近では、波長の1/1000程度の幅。成層圏の上層部でようやく波長の1/10のオーダになると思われる （2）自然幅 波長の10万分の１のオーダーの幅。あきらかに除外可能。 （3）ドップラー幅 地表付近では1/10000程度の幅、成層圏上層部で1/100000程度の幅 というわけで、10倍……とまではいかないけれど、世の中で信じられている吸収幅がまだ過大でないかと推定せざるを得ないのです。 あり得る要因としては、 （4）極性分子である水分子によりCO2に誘起双極子が発生している可能性 （5）励起されたCO2分子が、回りの分子と相互作用を起こす（誘起双極子など） ただし（５）は分子間の距離の-6乗に比例して大きくなる効果で、はっきりいって金星みたいに「ドライアイスの雹が降る」くらいの濃度にならないと現れない効果です（早い話、分子が結晶になる時のファンデルワールス力と同じ種類の分子間力です） （４）も（５）と同じ原理ですが、まだCO2よりは水蒸気のほうが空気に含まれているので、ありうるかな……といった程度ですが。 まだまだ先が遠そうだわ……  テーマ:環境・資源・エネルギー - ジャンル:政治・経済 |
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分光学ほか小生にはフォローできないのですが、目下温暖仮説には次の二点が気になっています。 １．南極の氷柱から測定した過去の炭酸ガス濃度がどの程度正確か？ ２．将来のシミュレーション・モデルの妥当性。 １があやふやなら、炭酸ガス主因説が危ない可能性がある。 氷期・間氷期の１０万年サイクルに対するミランコビッチの根気強い立証結果の方が信憑性が強いと思う。 最近の初歩向きの気象関係の本では、「再び氷期は来る。炭酸ガス温暖化がそれをコンペンセートするというような単純なことかは分からない。」というような記述を図書館で見かけました。 ２については、貴殿の追及対象かと思っているのですが？
【2008/02/02 15:15】
URL | 迎 秀昌 #- [ 編集]
わー（涙）
わー、重い宿題を負わさないでおくなはれ。 ＞シミュレーションの妥当性 については、お正月に読んだのの、さらに元論文を読んでいるところです。 所詮は……というと、シミュレーション科学自体を否定することになりますけど……、モデルであり、そのモデル自体の粗さは、取り上げても詮ないことと、私も思っています。むしろ、その近似をどのように見なすか、避け得ないものなのか、そして何より「なぜそのような近似に至ったか」というあたりを問題にしていくつもりです。 しかし……先長いです（涙） |
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