- ガスはどのように地球を加熱しますか？
- 主なガスは大気を過熱させます
- 水蒸気
- 二酸化炭素（CO2）
- メタン（CH
- 窒素酸化物（NOx）
- ハイドロフルオロカーボン（HFC）
- ペルフルオロ炭化水素（PFC）
- 六フッ化硫黄（SF6）
- クロロフルオロカーボン（CFC）
- メチルクロロホルムまたはトリクロロエタン（CH3CCL3）
- 対流圏オゾン（O3）
- クロロジフルオロメタン（HCFC-22）
- 塩化炭素または四塩化炭素（CCl4）
- テトラフルオロメタンまたはパーフルオロメタン（CF4）
- ヘキサフルオロエタン（C2F6）
- 六フッ化硫黄（SF6）
- 参考文献
大気を過熱させるガスは、赤外線を吸収して放出するガスです。同様に、オゾン層を損傷するガスは、紫外線の透過を促進するため、過熱の一因となります。
地球温暖化は、温室効果により発生する陸域生物圏の平均気温の上昇です。この効果は、地球の熱（赤外線）が宇宙空間に放出されるのを妨げる自然現象です。
過熱を引き起こすガス。ソース：ゆるいネクタイ
この閉塞は、水蒸気やCO2など、地球の大気を自然に構成するいくつかのガスによって発揮されます。これは自然に発生する現象であり、惑星が生物学的に適切な温度を持つことを可能にします。
ガスはどのように地球を加熱しますか？
地球を暖める基本的なエネルギー源は太陽放射、特に紫外線です。成層圏のオゾン層（O3）によって部分的にフィルター処理されます。
何とか透過した紫外線（短波）が地表を熱し、その熱を赤外線（長波）として宇宙に放出します。ただし、温室効果ガスの人為的排出により、プロセスに人間の影響があります。
これらのガスは、紫外線を吸収して熱を放出したり、オゾンを破壊したりして、紫外線の侵入を規制します。自然に、または人間の影響により、温室効果に寄与するガスは、温室効果ガス（GHG）と呼ばれます。
地球レベルでは、地球温暖化とオゾン層の破壊に特別な注意が払われています。オゾン層を破壊する物質に関するモントリオール議定書は、1989年に発効し、これらのガスの使用を規制する国際条約です。
この議定書は、2019年1月1日のキガリ改正により65か国で承認されました。京都議定書は、地球温暖化に関する問題に対処します。
京都議定書では、二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、ハイドロフルオロカーボン、過フッ化炭化水素、六フッ化硫黄の6つの温室効果ガスが想定されています。
過熱を引き起こすガスを評価するために、その耐用年数と地球温暖化係数（GWP）が考慮されます。GWPは、ガスによってトラップされる熱の量とCO2によってトラップされる熱の量を比較します。GWPは1に標準化されています。
主なガスは大気を過熱させます
水蒸気
水蒸気は地球の大気の自然で重要な成分であり、熱を吸収する能力があるため、温室効果に非常に重要な役割を果たします。さらに、液体および固体状態の水は太陽エネルギーを反射し、地球を冷却します。
二酸化炭素（CO2）
二酸化炭素は主要な温室効果ガスであり、この現象の増加の80％以上を引き起こしています。CO2レベルは、産業活動および輸送活動のために驚くほど上昇しています。
いくつかの推定によると、産業革命以前は、CO2の大気中濃度は約280 ppm（100万分の1）に達し、1998年には365 ppmに達しました。これは、年間1.5 ppmの増加率であり、1750レベルから31％増加しています。
CO2濃度。出典：Hannes Grobe 21：17、2006年11月5日（UTC）
現在の大気中のCO2の同位体組成を測定することにより、増加は化石燃料の燃焼と森林破壊によるものであることが示されています。CO2は赤外線を吸収および放出することにより機能し、5〜200年の耐用年数があります。
メタン（CH
メタンは2番目の温室効果ガスであり、熱の吸収と放射によって温暖化の約17％を占めています。このガスの多くは主に沼地で自然に発生しますが、重要な人間の貢献があります（約50％）。
メタン濃度。出典：Methane-global-average-2006.jpg：NOAA微分研究：Ortisa
現在大気中に存在するメタンの約60％は、人間（人類）の活動の産物です。主な人為的情報源には、反すう家畜、稲作、化石燃料の開発、バイオマスの燃焼があります。
工業化時代以前のこのガスの推定レベルは700 ppb（10億分の1）で、1998年には1,745 ppbに達し、これは149％の増加に相当します。しかし、メタンは下層大気での有効寿命があり、わずか12年に達します。
窒素酸化物（NOx）
NOx、特に亜酸化窒素は、地球を透過する紫外線の量を増加させることにより、成層圏オゾンの破壊に貢献します。これらのガスは、硝酸、アジピン酸の工業生産と肥料の使用に由来します。
亜酸化窒素（N2O）の大気濃度は、産業化以前は270 ppbでしたが、1998年には314 ppbに達しました。これは濃度が16％増加することを表しており、114年の耐用年数があるため、非常に問題があります。
ハイドロフルオロカーボン（HFC）
これらは、モントリオール協定によって制限されたCFCに取って代わり、さまざまな産業用途で使用されるガスです。ただし、HFCはオゾン層にも影響を及ぼし、大気中での耐久性は非常に高くなります（最大260年）。
これらのガスは大気中には存在せず、人間によって導入され、HFC-23の場合は14 ppt（1兆分の1）の濃度に達します。
ペルフルオロ炭化水素（PFC）
PFCは、アルミニウム製錬プロセスの焼却施設で製造されます。HFCと同様に、それらは大気中での耐久性が高く、成層圏オゾン層の完全性に影響を与えます。
六フッ化硫黄（SF6）
これは、過熱効果がオゾン層の破壊を通過する別のガスです。高電圧機器やマグネシウムの製造に使用され、大気中での耐久性が高いです。
クロロフルオロカーボン（CFC）
CFCは強力な温室効果ガスであり、成層圏オゾンを破壊し、モントリオール議定書で規制されています。ただし、一部の国ではまだ使用されています。これは中国の場合です。
オゾン層への損傷は、紫外線が当たったときに解離する塩素原子によって引き起こされます。
主なクロロフルオロカーボンは、CFC-11、CFC-12、CFC-13、CFC-113、CFC-114、CFC-115です。これらのガスは大気中には存在しませんでしたが、1998年までにCFC-11はすでに268 pptに達し、耐用年数は45年です。
メチルクロロホルムまたはトリクロロエタン（CH3CCL3）
これは特定の種類のCFCであり、溶剤や金属の洗浄に使用されます。分解すると塩素ガスを放出し、その塩素原子がオゾン層の破壊に寄与します。
対流圏オゾン（O3）
対流圏のO3は、地上から高さ18 kmまでの地表で形成されるオゾンです。成層圏オゾンは紫外線の侵入を減らすことで地球の過熱を減らすことに貢献しますが、対流圏オゾンは温暖化を引き起こします。
ハルビン（中国）のスモッグ。出典：Fredrik Rubensson
対流圏オゾンの影響は矛盾していると主張されている。一方では、地球の表面的な温暖化を引き起こしますが、同時に他の温室効果ガスを排除します。
いずれにせよ、O3はさまざまな物質を劣化させるだけでなく、肺の損傷を引き起こす有毒ガスです。
クロロジフルオロメタン（HCFC-22）
それはR-22と呼ばれ、無色のガスであり、最近まで冷凍装置で最も使用されていました。しかし、今日では、オゾン層への悪影響のため、世界の多くで禁止されています。
塩化炭素または四塩化炭素（CCl4）
それは現在その毒性のために多くの場所で禁止されている有機塩素ですが、それは冷媒、消火剤、脱脂剤および農薬として広く使用されていました。この化合物が分解すると、オゾン層に影響を与える誘導体物質が生成されます。
テトラフルオロメタンまたはパーフルオロメタン（CF4）
R-14として知られ、冷媒として使用されているガスですが、紫外線を吸収・放出する能力が高いです。50,000年以上の大気中の寿命と6,500の地球温暖化係数があります。
ギネス世界記録によると、テトラフルオロメタンは最も持続性の高い温室効果ガスですが、大気中の割合が低いと効果が制限されます。
ヘキサフルオロエタン（C2F6）
冷媒とアルミニウムの製造に使用されています。これは、その炭素-フッ素結合の高エネルギーのおかげで非常に安定しているためです。これにより、少なくとも500年の長い耐用年数が得られます。
同様に、赤外線を吸収する可能性が高いため、地球の気温にとって問題になります。ヘキサフルオロエタンは、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の温室効果ガスのリストに含まれています。
六フッ化硫黄（SF6）
これは無毒ガスで、空気の5倍の重さで、GWPインデックスは176（CO2の20,000倍）です。一方、密度が非常に高いため、大気の上層までは上昇しませんが、耐用年数は3、200年です。
参考文献
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- ミッチェル、JFB、ジョンズ、TC、グレゴリー、JMおよびテット、SFB（1995）。温室効果ガスおよび硫酸塩エアロゾルのレベルの増加に対する気候応答。自然。
- Myhre、G.、Highwood、EJ、Shine、KPおよびStordal、F.（1998）。よく混合された温室効果ガスによる放射強制の新しい推定値。地球物理学研究の手紙。
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- シュナイダー、SH（1989）。温室効果：科学と政策。理科。