酸素濃度って

ふと思ったのですが
酸素は光合成で作られると小学生の時に習いましたが
木を含めた自然数、人含めた生物数、機械排出のCO2の数って
今と昔、田舎と都会、アフリカとヨーロッパ
など、かなり違いますよね？
なんで何処で測っても、いつ測っても21%なんでしょうか？

あと追記ですが、気温も不思議です。
今は昔に比べて人が作る熱料がかなり増えていますよね
多少なりとも温暖化に影響してるのかなー

元素の数が変わらなければ変わらないのかなー

って不思議に思ったので質問しました

No.1 ベストアンサー 回答者： head1192 回答日時： 2018/05/14 18:27

地上には常に風が吹いています。

赤道では貿易風が、中緯度地域では偏西風が、極地方では極風が。
このため、地上のどこであっても空気は常に撹拌されているのです。

気温の方はいろいろな要因が絡み合って一概には言えません。
その中でまず言えるのは、太陽から降り注ぐ熱の総量に比べ、人間が作る熱は無視できるほど微々たるものだということです。
このため、人間が多少地球を暖めようと、短期的にはほとんど影響が現れません。
もう一つ、熱は地球にとどまるのでなく、赤外線をとおして常に宇宙に逃げています。
大気の温度が高いほど宇宙に逃げる熱も多くなり、常に熱の入力との均衡が取れています。
多少熱が加わってもその分熱が多く逃げることになるため、結局元に戻るのです。

ただしこの均衡を崩す熱が加わった場合も地球は対応できるのかそれとも金星化するのか、どのくらいの熱が加わるとそうなるのか、
いまのところはっきりしたことは分かっていません。

No.3 回答者： 白亜気 回答日時： 2018/05/16 23:03

何かを燃やすと、大気中の酸素が使用されて、結果として、大気中の酸素は減ります。

理科の実験で、コップを逆さまにして縁を水面の下にして、そのコップの中でろうそくを燃やすと、コップの中の酸素が減って、コップの中の水面が盛り上がるのがあります。　ということは、燃やしている最中にはコップの中の空気の酸素の割合が減り続けているということになります。火災でも、エンジンでの燃料を燃やしているのでも、その燃えた後の空気は酸素の割合が減ることになります。
しかし、空気は（A：酸素濃度の低い空気）と（B：酸素濃度が普通の空気）とが混じるので、急速に酸素の割合は平均化していきます。
ということは、｢程度｣を考えないといけないということになります。
理科のコップの中の燃焼実験のようなことを、大規模にしたらどんな様子になるでしょう。
一辺が10mの立方体の空気塊が、1000立方メートル　この20%は200立方メートル=200,000リットル、酸素200,000リットルの中に含まれる酸素分子の数は、200,000/22.4*6*10^23個＝5.34*10^27個、その重さは、200,000/22.4*32=286kgとなります。
何かを燃やして二酸化炭素CO2がでできる場合、一辺が10mの立方体の空気塊に含まれる酸素の1/10を使ってしまおうとすると、286/10*12/32=10kgの炭(炭素)が必要です。　10kgの炭(炭素)を燃やしても、10mの立方体の空気塊に含まれる酸素の1/10しか減りません。　10kgの炭(炭素)を燃やのには、それなりの時間が掛かります。　密閉した空間であればともかく、開放的なところだと、その10kgの炭(炭素)を燃やしている間に、空気が入れ替わってしまうでしょう。そうすると、空気塊に含まれる酸素の1/10をつかうことさえできなくなります。　100m×100mの地域で高さ100mまでのことを考えると、酸素の1/100を減らすのも大変です。
ガソリンなどの化石燃料の1年間使用量ではなく、埋蔵量の全部を燃やしても、現在の大気中の酸素の0.5%程度しか減らないらしいです。燃やしている一方で、植物などが二酸化炭素CO2を分解して酸素に戻したら、ほとんど減らないのと同じになります。

現実に化石燃料を燃やす量、動植物が酸素を使用する量の年間量を考えると、大気の酸素の濃度には大きな影響はなく、21%というような漠然とした濃度にはほとんど影響がないことになるようです。　もちろん、密室で酸素を使うようなことをすればその空間では大きく濃度が変わるでしょうが、開放空間だと、一般的な濃度測定方法では、酸素濃度には変化がないことになってしまうようです。
https://www.nies.go.jp/kanko/news/25/25-3/25-3-0 …

No.2 回答者： doc_somday 回答日時： 2018/05/14 19:18

＞なんで何処で測っても、いつ測っても21%なんでしょうか？

理由は二つあるらしいです。一つめは大きな対流です、雨が降ることを不思議に思ったことはないでしょう、人間の文明が加わっても酸素から生ずるものは二酸化炭素以外にはありません、水が循環するように二酸化炭素も循環します。水が循環すると同時に窒素も酸素も循環しています。あとは海の存在です、酸素や窒素のような非極性分子は水に溶けにくく親油性なのですが、魚が深海で呼吸できる程度には海に溶けます、惑星科学の教科書によると地球の大きさからして海の質量は少なすぎるそうですが何しろ表面積が大きいので、酸素の貯蔵量も巨大です。
＞人が作る熱料
太陽から地球に降り注ぐエネルーギーは莫大で、正確には覚えていませんが一時間で世界中の発電所の発電量一年分をかるく超えるそうです。調べてみて下さい。ですから人間が何をしようと困るのは人間自身なのです。氷河期に比べれば人類の存在など無きに等しいものだそうです。