温室効果ガスの仕組みとは-温室効果のメカニズムから削減方法まで分かりやすく解説

#メカニズム#気候変動#温室効果ガス#温暖化#脱炭素 2022.10.20

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温室効果ガスの仕組みについてご存じでしょうか。

温室効果ガスには、太陽から放出される熱を地球に閉じ込めて、地表を温める働きがあります。では、なぜ地表を温められるのでしょうか。

今回は、温室効果ガスの仕組みについて分かりやすく解説します。また、温室効果ガス増加による私たちへの影響や削減方法についても紹介します。

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温室効果ガスの仕組みとは

地球の大気に含まれる二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、一酸化二窒素(N2O)、フロンガス類を温室効果ガスと呼びます。

温室効果ガスには、太陽から放出される熱を地球に閉じ込めて、地表を温める働きがあります。

なぜ温室効果ガスは地表を温めることができるのでしょうか。

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なぜ地球は暖かいのか-地球の平均気温は14℃

温室効果ガスの働きによって地球の平均気温は約14℃に保たれています。

もし、温室効果ガスが存在しなければ、平均気温はマイナス19℃になり、私たちは地球に住むことが困難となります。
つまり、一定量の温室効果ガスは生物に必要不可欠です。

では、なぜ地球の気温は一定に保たれているのでしょうか。

このメカニズムまずは、ビニールハウス内をイメージすると理解しやすくなります。

日中、太陽からの光によってビニールハウス内は暖かくなります。
その後、夜や冬が訪れた時も「ビニールハウス内は外よりも暖かい。」ということは容易にイメージがつくのではないでしょうか。

地球規模でも同じことが言えます。

日中、太陽によって地球表面が温められ、
太陽が去った後も、地球は大気に覆われているため一定量の熱(赤外線)を保持します。よって地球の気温は14℃に保たれます。

温室効果ガスは赤外線を大気に留める働きをもつ

次に大気はなぜ赤外線を保持できるのか考えます。

それは、大気中に含まれる温室効果ガスが赤外線を吸収し、再び放出する性質をもつためです。

この性質によって赤外線は簡単に宇宙空間に逃げられません。
赤外線が温室効果ガスの間を何度も行ったり来たりすることで大気に熱が蓄積されるのです。

温室効果ガスによる地球温暖化とその被害

私たちにとって、一定量の温室効果ガスは必要不可欠です。しかし、過剰量の温室効果ガスは地球温暖化を引き起こします。

温室効果ガスは、産業革命を期に急激に増加しており、人間活動が過剰量の温室効果ガスを生み出していると言われています。

IPCCの第4次評価報告によれば、二酸化炭素濃度は産業革命前(1750年)の280ppmから400ppm(2013年)に増加しました。(40%増)
過去20年間における大気中のCO2濃度増加の4分の3が、化石燃料の燃焼によるものです。また、廃棄物の焼却も大量のCO2を排出します。

温室効果ガスの発生は工業だけでなく、農業からも発生します。
CO2の約25倍の温室効果を持つメタンの3割、約300倍の温室効果をもつ一酸化二窒素の約6割が農業由来です。

このような温室効果ガスの増加に伴い地球の平均気温が上昇しているのです。
IPCC第6次評価報告書によると、地球の平均気温は工業化前と比べて1.09℃増加しています。

地球温暖化が起こると私たちにどのような被害があるのでしょうか。
2つの例を以下で紹介します。

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1種の絶滅が生態系のバランスを崩す

温暖化は種の絶滅を引き起こします。

WWFジャパンの報告によると、2020年時点で地球温暖化の影響を受けている絶滅危惧種は4000種以上です。

たった一種の絶滅は食物連鎖のバランスを崩し、他の種の絶滅要因となります。
その結果、私たちは魚や野菜がとれないなど、悪影響を受けます。

▼SDGs目標15「陸の豊かさも守ろう」について詳しくはこちら

海洋の酸性化により魚がとれなくなる

地球温暖化は海洋の酸性化を引き起こします。
一般的に海洋のpHは弱アルカリ性ですが、CO2が海洋に吸収されることによって酸性化されるのです。

世界の約10億人のタンパク質源は海洋生物からと言われています。
海洋の酸性化による不漁は、私たちの生活を脅かしかねません。

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私たちにできる温室効果ガスの削減方法3選

これ以上人間活動によって温室効果ガスを排出しないためには、個人の意識が重要です。
ここでは3つの例を紹介します。

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1.節電に取り組む

自宅や会社で節電に取り組みましょう。

例えば蛍光ランプの点灯時間を1日1時間短縮した場合、年間で4.38kWh節電、1.8kg-CO2削減となります。

他にも以下のようなことに注意することで省エネを達成できます。

  • 長時間つかわないときはプラグを抜いておく
  • エアコンはタイマー機能を使う
  • 照明は照度調節して必要最小限の灯かりにする
  • テレビも見ていないときは消す

2.食品ロスを削減に取り組む

食品ロスを削減は、無駄な食材を生産しない、無駄な食品を流通させない、廃棄処分の際の焼却による無断なエネルギーを使用しないことにつながります。

食品ロスのを減らすためにできることを以下にまとめました。

  • 買い物に出かける前に、冷蔵庫の在庫を確認し、無駄なものを買わない
  • すぐ食べる商品は、賞味期限や消費期限の長い商品ではなく、陳列順に購入する
  • 料理する際は作りすぎない
  • 食べ終わったあとは放置せず、すぐに冷蔵庫等にしまう
  • 好き嫌いしないようにする

3.移動手段を交通機関や徒歩に変える

できるだけ乗用車を使用せず、交通機関や徒歩を活用して移動しましょう。

例えば鉄道とを乗用車とを比べたとき、鉄道のエネルギー消費量は乗用車の約6%、CO2排出量は約5%です。

このように、鉄道の方がわずかなエネルギーやCO2排出で動いています。単位輸送量に換算すると、鉄道は車よりCO2排出量が6分の1となります。

また、徒歩や自転車はCO2排出量がゼロなので積極的に活用すると良いでしょう。

乗用車を使用する場合は、アイドリングストップを意識してみましょう。
アイドリングストップとは停車時にエンジンを停止することです。こまめに行うことで温室効果ガス排出量と燃料を抑えることができます。

まとめ

今回は、温室効果ガスの仕組みを中心に解説しました。

温室効果ガスは赤外線を吸収し、再び放出する性質により地表を温めることができます。

温室効果ガスの仕組みを理解することで、温室効果ガス削減や温暖化防止への理解や興味が深まると思います。

今回は紹介しませんでしたが、分子レベルでの仕組みについて調べることもおすすめします。

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