気候システム論: 気候を変化させる要因

人工廃熱

人間にとってのエネルギー資源はエントロピーの低いエネルギーである。 それを消費すると、エネルギーは不滅であるが、 常温(環境温度)に近い温度の熱となって環境に放出される。 (多くの場合、大気または水(海洋・陸水)の内部エネルギーに移る。) このようなエネルギーの供給を仮に「人工廃熱」と呼ぶことにする。

人工廃熱は、火力・原子力発電所や、燃料を大量消費する工場の付近で大きい。 また、人や建物が狭い面積に集中している大都市でも、 地表面エネルギー収支の中で、無視できない大きさをもつ。 これは都市のいわゆるヒートアイランド(heat island)現象の原因のひとつになっている。 (ヒートアイランド現象の原因としては、土地被覆の変化によって、 地表面の蒸発能力、太陽光反射率、粗度が変化し、 地表面エネルギー収支に変化をおよぼすことも重要である。)

人工廃熱の量を全球規模で見積もった研究としてFLANNER (2009)のものがある。 これはアメリカ合衆国National Center for Atmospheric Researchで行なわれた研究で ウェブページ http://www.cgd.ucar.edu/tss/ahf/に説明があり 緯度・経度0.5度の升目で計算した結果のデータファイルへのリンクもある。 ただし著者のFLANNER氏はNCARからMichigan大学に異動している。

この研究によれば、2005年現在の人工廃熱は、単位面積・単位時間あたりのエネルギーとして、 +0.028 W/m2となった。 これは、自然の地表面熱収支の主要な項の絶対値よりも4桁小さく、 人間活動起源の温室効果気体によるエネルギー収支の改変(放射強制)よりも2桁小さい。

ただし、地域別にみると、たとえば西ヨーロッパでは+0.68 W/m2となっており、 同じ2005年現在に実現した(人間活動起源で加わった分の) CO2の放射強制の40%におよんでいる、とのことである。

なおFLANNER (2009)の論文では、 東京圏について研究した、木村富士男氏(現所属: 海洋研究開発機構)や 一ノ瀬俊明氏(国立環境研究所)の論文も参照されている。

文献


2013-07-11; 2014-08-24
増田 耕一 (MASUDA Kooiti)
[気候変化の節の本文へ] [気候システム論の教材目次へ]