大気の組成
太陽系の惑星のなかで地球の大気組成は他の惑星とかなり異なつています。木星型惑星のほとんどが水素とヘリウムからなっており、これに対して地球型惑星である金星と火星の大気はほとんどが二酸化炭素です。地球の大気はこれらとは全く異なり窒素と酸素を主成分として構成されています。地球大気は窒素と酸素の容積の比は99%であり、残りの1%のうち0.93%がアルゴンであり、二酸化炭素以下は微量成分といったところです。大気中にはまた水蒸気が含まれるが、その量は気温や気圧によって大きく変化するし、雨や雪となって排除されることもあるので、一定とはなりません。しかし、水蒸気を除いた大気の組成は80km付近まではほとんど変化せず一定です。大気中に最も多く存在する窒素は、生命体におけるタンパクの構成元素として生命の誕生とその推持に関わってきたし、酸素は呼吸する生命体にとって欠くことのできないものです。しかし、これら大気の主成分とは別に、微量に存在する二酸化炭素やオゾンが地球温暖化やオゾン層の破壊といった現在大きな関心を呼んでいる地球環境問題に影響を与えています。これらの成分は微量であるがゆえに、火山の噴火などの自然現象はもちろん人間活動の影響も受けやすいのです。今の低炭素化へに向けての課題がまさにその問題なのです。

Date: 2016/10/07(金)


上空の電波を反射させる層
地球を取り巻く気体を地球大気といい、地表より対流圏、成層圏、中間圏、熱圏、外気圏と分けその中で成層圏まで説明しました。オゾン層がある成層圏のさらに上の高度50km以上80kmまでが中間圏と呼ばれています。ここでは再び温度の下降が治まり対流が起こるため外部対流圏と呼ばれることもあります。さらにその中間圏の上部から500kmまでは気温は高さとともに上昇し、300〜500kmでは一定の温度となります。その温度は太陽活動に依存し、太陽活動の弱い年には700K、活動が盛んな年には2,000Kになることもある。ここでは大気成分が太陽や宇宙からの高工ネルギー粒子と衝突して、光電離して自由電子やイオンを形成しているので電離層とも呼ばれています。この電離層は波長の長い電波を屈折させる性質があり、地上から発信された電波は電離層で全反射されて再び地上にもどってくるので、無線通信や国際通信などに利用されています。電離層には下から、D層、E層、Fl、F2層があり、その高度や荷電密度は時間や季節によって変ります。また地上から500km以上の部分は外圏あるいは逸出層とも呼ばれ、原子の運動速度が地球の重力よりもまさると、地球の引力圏外に脱出して惑星間物質になるとのことです。
Date: 2016/10/06(木)


オゾン層の破壊と紫外線による脅威
対流園との界面から高さ50kmまでの層は成層圏と呼ばれ、20km付近まではほとんど温度がー定で、これ以上ではオゾンの生成など光化学反応により上にゆくほど温度が高い安定な層となっています。地球のオゾンのほとんどはこの成層圏にあり、持に高度20〜30kmでオゾン濃度が最も高いので、これをオゾン層と呼んでいます。温度が高度とともに高くなる大気層は安定であって、鉛直方向での混が起こりにくく、他の層への移動もほとんどありません。それゆえいったん成層圏に混入した汚染物質は対流園でのように雨などによる洗浄も受けず、長く成層圏内に留まりそのことが汚染の影響が及ぶ時間を長くし、全地球規模へと汚染を拡大させる原因にもなっています。オゾン層には紫外線を吸収する働きがあり、それによって地球上の生物は紫外線がもたらす被害から守られています。オゾン層は、有害な紫外線が地上へ侵入するのを防ぐバリアなのです。このオゾン層が破壊されはじめ、深刻な問題となっています。オゾン層が破壊されると通常は地球表面に到達しない短波長の有害な紫外線が増加し、さまざまな影響が懸念されます。皮膚がんの増加、オゾンが5%減ると皮膚がんの発生率が15%増えると推測されています。皮膚の老化の促進、免疫機能の低下、生態系への悪影響として特に水生生物、動植物プランクトン、カニ、えびの幼生、稚魚などでオゾン量が15%減れば、大豆の収穫量も15%減るといわれています。オゾン層がなくなれば深海の生物を除く総ての生物が絶滅するといわれています。

Date: 2016/10/05(水)


地表に近い私達の身近な大気
大気の構造といっても、大気を構成するものは目に見えない気体であり、その構造を明確な境界線によって表すことはできません。大気の圧力と密度は上空へ行くほど指数関数的に小さくなり、ついには惑星間物質と等しく、オーロラの出現する限界などから考えて、その上限はおおよそ1,000kmと推定されています。したがって、大気成分のほとんどが地球の半径の百分の1程度の薄皮のような部分に存在し、残りの0.1%が希薄な大気を構成し1,000kmまで続いていることになります。もし、大気が特別の構造を持たず、単純にその密度と圧力を高度の上昇とともに減少させるだけならば・その鉛直温度分布はもっと単純なものになるはずで、地球大気は性質の異なる層が何層か重なったような構造をしているものと考えられ、実際に次に示すような幾つかの層が地表面から順に存在するということになります。地表から約11kmまでの層は対流圏とよばれており、大気の温度は高度の上昇とともに減少していきます。ここでは日射によって地表面が加熱され、地上で温められた大気は対流により上昇し、上昇した大気は気圧が下がり膨張することによってその温度を下げます。対流圏では1kmにつき約6.50℃温度が下がります。大気が冷却されたとき、大気中に含まれる水蒸気が凝結し、雲となり雨や雪を生成します。我々が身近に接する多くの気象現象は対流圏における大気の動きによって起こっているのです。
Date: 2016/10/04(火)


地球大気&空気
地球を取り巻く気体を地球大気といい、地表より対流圏、成層圏、中間圏、熱圏、外気圏と分けています。外気圏は上空約10,000kmの高さにまで達し、 地表から中間圏までの約80劼旅發気梁腟い寮分はほぼ一定であり、ここを「均一圏」ということもあります。対流圏の厚みは場所により異なり、温帯地方では約10卩帯地方では16劼砲發覆襦1世蓮一部(絹雲など)を除いてここに存在します。 10,000劼傍擇崑腟ち悗任垢水蒸気の成分は、99%以上が対流圏に存在しこの水蒸気を含む大気を通常私達は空気と呼んでいます。このように地球を取り巻く層になっている大気ですが細胞を取り巻く水も何層かになって細胞を守っているように地球も大気に守られその中に生命体が存在できています。
Date: 2016/10/03(月)


地球の洗浄と生物
地球表層の水は総てが循環水であり,その姿を気体,液体,そしてある時は国体に変えながら,しかも増えも減りもせず循環しています。別な見方をすれば,地球表層は太陽と海洋のおりなす超大規模な蒸留水の製造装置であり,地球の表面は絶えず蒸留水で洗われ続けてきたといえます。しかし大気汚染の影響で水の蒸留装置の機能を果たすことが困難な状態になりつつあります。蒸留水は汚染物質を溶かし水自身が汚染されるが大気をきれいにする役割と大地の栄養分やミネラルを生物に運ぶ役割もしています。さらに地球の温熱収支にかかわりその調整機能もあります。同様に生物の体内を循環する水も同様の働きをしています。生物内の水と体外・地球上の水もいわば連動しているということもできます。この水の働きを考え体調を調整することが免疫力を高めることになります。

Date: 2016/10/02(日)


水の収支
海水の量は原治海水の誕生以来,ほとんど変わっていません。このことは海洋から蒸発したと同量の水が,降水や河川水などとして海に戻っていること,そして海水は3200年に1回の割合で蒸発,降水,移動を通じて置き換わっていることが推定できます。また,現在の地球大気中に存在する水蒸気の量も,1日平均降水量に換算するとわずか10日分程度にしか相当しないと報告されている。つまり,大気中の水蒸気は10日に1回の割で降水と蒸発の遇程を経ておき換わっているのです。水がいかに速やかに地球表面を循環しているかが理解できよう。地球規模での水の循環と移動する水量を示すと,ほぼ一定量の水が蒸発,水蒸気の輸送,降水という基本的な経路をたどって循環していることがわかります。ここで海洋と陸地にあける水の収支を考えてみると大気中の水蒸気墨を一定とすると,海洋と陸地からの総蒸発量と大気から両地域への総降水量は同じ水量となるはずですが海洋での蒸発量は降水量より多く,逆に陸地では降水量が蒸発量より多いが,両域での蒸発量と降水量の差はいすれも同量となっており海域ではこの量に相当する水が水蒸気として陸地に移動し,陸地では同量の水が河川水や地下水として海洋に戻ることによって,地球上での1年間の水の収支はほぼ均衡が保たれているのです。地球上の人工的な活動がこの水の動きに変化を及ぼしているのが現在の気象状況ということになります。
Date: 2016/10/01(土)


河川水と土壌汚染
空気中の硫黄酸化物や窒素酸化物に基づく酸性雨、ドライクリーニングに使われる洗剤や電子部品・精密機械部品等の洗剤として使用されてきたトリクロロエチレン・テトラクロロエチレン、さらに各種農薬等による土壌汚染はすべて水に集約されてきます。 日本の水の約70%は地表水で、地下水が27%、その他が3%で、河川水の占める割合が大きいのですが、河川水は汚染されやすく、下水処理場やし尿処理場からの処理水、さらに工場廃水も流れ込みます。世界的にみても、これから水質はさらに悪くなっても、良くなるとは考えられません。仮に農薬や有機塩素系洗浄剤を今すぐ全廃しても、もとに戻るのには50〜100年はかかります。海水が太陽の放射エネルギーによって蒸発することだけを考えると,何も化学物質を放出しなくても約3200年の年月を経ねば元の状態に戻らないと考えられています。しかし自然の自浄作用を考えればもっと短期間に自然循環が回復するものと思います。自然の力はすごく人力が加えられなければあっという間に自然浄化力により回復します。これはヒトの自然治癒力と同じです。人のように自然にも閾値がありその負荷を超えると異常事態、疾病が発症するということです。
Date: 2016/09/30(金)


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