二酸化炭素のグラフのなみなみ

学校で地球温暖化について調べています。そこで二酸化炭素量のグラフを見ていたとき思ったのですが、どうしてあんなに上がったり下がったりしてなみなみになりながら上がっているのですか？
http://www.data.kishou.go.jp/obs-env/hp/2-2-1co2 …

No.20 回答者： TTOS 回答日時： 2005/11/24 19:57

mobydickさん、ありがとうございます。

２）について参考にさせていただきます。

No19の回答の１）で、腑に落ちないことが2点あります。
１．＞植物の季節変動はないので、他に要因は考えられませんから・・・
根拠が示されていません。マウナロア付近は北緯19度。東はメキシコシティー、西はバシー海峡付近、アフリカではサハラ砂漠の近くでしょうか。サバンナや海洋による植物の季節変動は小さいと予測されますが、なぜ「ない」と断言できるのでしょうか。
２．＞日本のデータにエルニーニョの影響がどれだけあるのか、植物の季節変動の分はどれだけあるのかは分かりません。
季節変動は高緯度地方に顕著に現れています。この原因が何かが問われている「質問」だと私は解釈していますので、そのあたりに議論がかみ合わない原因があるのかもしれません。

高緯度地方で大きな季節変動が低緯度地方に移行するに従って小さくなり、赤道付近をはさんで波の山と谷が逆転する現象をグラフは示しています。つまり地球規模で起こっている二酸化炭素濃度の季節変動をエルニーニョのモデルは説明しきれないということだと思います。

No.19 回答者： moby_dick 回答日時： 2005/11/23 19:23

１）

季節変動データについては、ここに示された以上のデータは知りません。

変動の要因、影響は、順番に考えなければなりません。
はじめから、例えば日本のデータにエルニーニョの影響がどれだけあるのか、植物の季節変動の分はどれだけあるのかは分かりません。
まず、ハワイのデータを考えます。
植物の季節変動はないので、他に要因は考えられませんから、当然考えられるエルニーニョの海水温変動による影響であると結論付けられるのです。
後は、これを出発点に考えるのです。

２）
＞［現大気中増加量］＝β×０．５＋α×？について

参考の「吸収源特別報告書　政策決定者向け要約」の
ｐ５の表２のバジェットで、１９８０から８９年の１０年間では、
大気増３．３、
化石燃焼５．５、土地排出１．７、
海洋吸収２．０、陸吸収１．９です。

それで、
大気３．３＝化石燃焼５．５＋土地排出１．７－海洋２．０－陸１．９
＝化石燃焼５．５×０．４６＋土地排出１．７×０．４６

まとめると、排出されたＣＯ２は海と陸で半分吸収され、その内訳は海と陸で更に半分ずつという考えです。

参考URL：http://www-cger.nies.go.jp/carbon/spm-j.pdf

No.18 回答者： TTOS 回答日時： 2005/11/21 23:55

http://www.data.kishou.go.jp/climate/cpdinfo/mon …
↑(b)のグラフには、エルニーニョの影響があるのかもしれません。
しかしそれを(a)のグラフから直接読み取る能力は、私にはありません。

この図は下の参考URLのものですが、そのほか私の示した気象庁関係のサイトに提示されているデータ(二酸化炭素濃度)の規則的な季節変動については陸上植物の光合成による吸収の影響が最も大きいようにしか見えません。
moby dickさんのデータソースを示していただければ勉強になると思います。
＞（なお、議定書（報告書）では、次のようになっていると思います。
＞［現大気中増加量］＝β×０．５＋α×？
恥ずかしいことに、この↑ソースも見つけることが出来ませんでした。

参考URL：http://www.data.kishou.go.jp/climate/cpdinfo/mon …

No.17 回答者： moby_dick 回答日時： 2005/11/21 00:53

１）

No.9でも述べましたように、
長短のエルニーニョで海水温が変動して、CO2の放出が変動する海域は、日本などからは離れた、太平洋の東端から太平洋中央にかけての海域です。
その海域でのCO2の放出の変動が、例えばモンゴルのような内陸でも大気中の濃度データに現れるのです。

２）
＞伐採前、毎年、
［大気中増加量］＝［？］－［森林吸収］＝０とします。
伐採後、毎年、
［大気中増加量］＝［？］＋α

この3式から出るのは、参考までに次のものです。新しいものは出ません。
［伐採前毎年・大気中増加量］＝０
［？］＝［森林吸収］

［伐採後毎年・大気中増加量］－［伐採前毎年・大気中増加量］＝［伐採後毎年・大気中増加量］
＝［森林吸収］＋α＝［？］＋α　（　＝［海洋放出］＋α　）

＊＊訂正があります。＊＊
αは伐採樹木が直接大気中に出す分ですが、そのほとんどは海中に拡散します。
海洋に吸収されるのを除き大気中にに残り濃度増加に寄与するのは、約、α×０．０１４です。
従って、
［伐採後毎年・大気中増加量］＝［海洋放出］＋α×０．０１４　

なお、現温暖化について、人為排出量をβとすると、
［現大気中増加量］＝［海洋放出］＋β×０．０１４＋α×０．０１４

（なお、議定書（報告書）では、次のようになっていると思います。
［現大気中増加量］＝β×０．５＋α×？

つまり、［海洋放出］が考えられておらず、海洋拡散吸収を約５０％とするなど、全く非科学的な議論をしています。）

No.16 回答者： TTOS 回答日時： 2005/11/19 13:25

　１月　369.2

　２月　370.4
　３月　370.9
　４月　371.2
　５月　371.4
　６月　370.2
　７月　368.1
　８月　366.2
　９月　364.6
１０月　365.6
１１月　367.4
１２月　369.6
これはNo12で示したデータから南鳥島の1994年1月から2004年12月まで11年間の各月観測データの平均です。
５月に最大、９月に最小となります。
５月を境に急激にCO2濃度が下がるのは光合成によるものだと判断できませんか？参考URLで過去の海水温データが表示されますが、８・９月が海水温は最高になるようです。９月からの濃度上昇は植物によるCO2取り込みより海面温度上昇によるCO2放出が大きくなるためとかも知れません。

＞伐採前、毎年、
＞［大気中増加量］＝［？］－［森林吸収］＝０とします。
＞伐採後、毎年、
＞［大気中増加量］＝［？］＋αです。（ここで、αは伐採樹木が直接大気中に出す分）

下の式から上の式を引くと伐採による増加量が求められます。
（［？］＋α）－（［？］－［森林吸収］）＝α＋［森林吸収］
森林伐採によって[？]が変化するのであれば、この式はなかったことにしてください。

参考URL：http://www.data.kishou.go.jp/kaiyou/db/kaikyo/oc …

No.15 回答者： moby_dick 回答日時： 2005/11/18 18:50

No.14さんのコメントについて

＜前半、変動要因について＞
データを見ると、北半球の植物要因の季節変動について、ハワイでは、全くその影響は出ていず、エルニーニョ要因のものだけです。
南鳥島では、僅かに影響は出ていますが、ほとんどエルニーニョ要因のものです。
ハワイから日本にかけての地域の、主要な風系は、東風の貿易風とアジア大陸東側での南から北ですから、このことは説明できます。

なお、エルニーニョ要因が濃度変動に現れている一つの分かり易いことは、前に述べましたが、1997/1998年の非常に大規模な（長期）エルニーニョなどが、明白にそのデータに表れていることです。
季節と長期のエルニーニョとが重なり合って、実際の海面水温になり、その水温が濃度データに反映されます。


＜増加ＣＯ２の起源＞
伐採した樹木が直接大気中に出す分はあまり影響ないと考えましたが、
一応それを入れて前回の一部を述べ直します。

＞説明しますと、
伐採前、毎年、
［大気中増加量］＝［？］－［森林吸収］＝０とします。
伐採後、毎年、
［大気中増加量］＝［？］＋αです。（ここで、αは伐採樹木が直接大気中に出す分）
吸収のいわば裏に隠れていた［？］が現れるのです。
［？］は「海洋からの放出」です。他には考えられないです。＜

No.14 回答者： TTOS 回答日時： 2005/11/17 17:33

大気の大循環(参考URL)は東西方向での大気の移動を進めます。

南北方向でも移動はありますが、赤道をはさんでの大気の攪拌は起こりにくかったように記憶しています。
発生した二酸化炭素は拡散だけではなく大気の大循環で運ばれるため、同緯度の二酸化炭素濃度は等しくなる傾向にあります。局地的な人為的二酸化炭素排出は発生場所から離れるにしたがって薄まっていきます。だからハワイや南鳥島のような島で地球規模の二酸化炭素濃度の観測が可能になります。

8000年前から森林破壊による人為的二酸化炭素排出が始まった点。十分納得のいくことです。

森林破壊が直接二酸化炭素排出と結びつくこと。それは、有機物の形で森林に固定されていた炭素が失われることにあります。

http://www.imasy.or.jp/~mistral/thesis/node2.html

熱帯雨林については主に植物の幹に有機物が蓄積されます。亜寒帯林では他に土壌中の有機炭素の量も無視できません。伐採した樹木のうち、木材として使用される部分以外の多くは燃料としてまたは分解者の働きによって二酸化炭素になると考えられます。

参考URL：http://www2.neweb.ne.jp/wd/nobuaki/New_Homepage/ …

No.13 回答者： moby_dick 回答日時： 2005/11/17 02:24

＜季節変動の要因について、かなり修正＞

植物の要因については非常に小さいと考えていましたが、北半球ではかなり大きいようです。
その大きさは、大雑把ですが、北半球中緯度においてエルニーニョ要因の半分を超えるぐらいに考えられます。

先ず、ハワイなど赤道に近い地点では、植物の季節要因はないですから、そのデータはほとんどエルニーニョ要因です。この影響は、他の赤道地域と北半球の地域に広く広がっています。

北半球の中緯度では、植物の季節要因の影響が大きく、（エルニーニョ要因のものに加わって）これが北半球の中高緯度を巡っています。

赤道でもインド洋（セーシェル）では、エルニーニョ影響のものが、気流の関係で、行かないため、そこでは、モンスーンによる影響で（海水温が高い関係だと思います）北半球の夏にＣＯ２濃度は高いです。

南半球については、一つは南北流が少ないためエルニーニョ影響が伝わらないためその影響はなく、また、海洋の占める割合が多いので植物による影響も小さい。

まとめると、ＣＯ２濃度の季節変動は、全球的には、エルニーニョが一番大きい要因であり、かなり大きい割合で北半球の植物の影響が加わる。


＜過去の温暖化との一貫性について＞
今、温暖化の原因と、温暖化が何であるかが誤解されています。
紹介の論述に注目すべき所があるので少し説明します。

先ず、繰返された過去の変化です。
→温暖化→[間氷期]→寒冷化→[氷河期]→温暖化→[直近間氷期]→直近寒冷化・・・
南極の氷床のデータは、全く大気中のＣＯ２濃度がこのように変動したことを示しています。

そして、現在と将来は、
→温暖化→[直近間氷期]→直近寒冷化→寒冷化→[将来氷河期]→
の筈でした。

ところが8000年前に異変が起きたのです。そして現代につながる訳です。
→温暖化→[直近間氷期]→直近寒冷化→8000年前・寒冷化鈍り→寒冷化停止→200年前・温暖化開始→現温暖化→→未経験未知の高温

明らかなことは、8000年前以前は純自然現象で、それ以後、現在までの8000年間は人為の影響の下にあることです。

論述を引用すると、
「著者ラディマンは，人間活動による温暖化ガスの放出は，農業とともに始まったと主張する。南極の氷床コアのデータによると，周期的変化では低下傾向にあったはずのCO2濃度が8000年前から急速に上昇し始めたと指摘。この年代は，人類が森林伐採を始めた時期に重なり，大規模な農耕と温暖化ガスの増加を結びつける証拠としている。」

この学者の間違いは、森林伐採でどうしてＣＯ２が放出されるかをよく考えていないことです、
森林伐採が直接ＣＯ２を出すような言い方しています。この点議定書も同じです。
こういうごまかしをすると本当のことが隠れてしまうのです。
正しくは、森林伐採は、ＣＯ２放出につながりますが、森林伐採が直接ＣＯ２を出すのではなく、放出元は別にあるのです。

説明しますと、
伐採前、毎年、
［大気中増加量］＝［？］－［森林吸収］＝０とします。
伐採後、毎年、
［大気中増加量］＝［？］なのです。
吸収のいわば裏に隠れていた［？］が現れるのです。
［？］は「海洋からの放出」です。他には考えられないです。

そうすると、ＣＯ２の放出元、吸収先は、
(1)過去の温暖化・寒冷化の時代は、海による放出・吸収しか考えられません。
(2)８０００年前から２００年前までは、上述のように海で説明できます。
(3)２００年前から今日までについて、(2)の続きですから、海を第一に考えるのは全く科学的な訳です。
人為的な排出については、きちんと量を見積もって、海中に９８，６％拡散されること考えて、加えるなり、微量として無視すればいい訳です。（議定書は全くこういうことをやっていないです。）

No.12 回答者： TTOS 回答日時： 2005/11/13 08:22

No4です

北半球と南半球ではなみなみの山と谷が逆転しています。
参考URLの具体的なデータから人間の活動の影響が少ない地点で選択すると、
REGION IIから、南鳥島(Minamitorishima)では４－５月に山、９月頃に谷
ANTARCTICAから、南極点(South Pole)では３月頃に谷、１０月頃に山が来ます。

参考URL：http://gaw.kishou.go.jp/wdcgg_j

No.11 回答者： moby_dick 回答日時： 2005/11/10 22:09

とりあえず、

No.10さんのコメントについて

＞夏に二酸化炭素濃度が下がり冬には逆に上昇する（北半球・南半球共に）のがその証拠だと。

南半球は季節が逆なので、その点について、この文意が分からないのですが・・


＞平年1.5ppm上昇する理由がエルニーニョで説明できるのでしょうか。

データには、1.5ppmで上昇する上昇傾向部分と変動部分があります。
変動部分はエルニーニョによると考えられますが、上昇傾向部分は全くエルニーニョに関係ありませんので、誤解のないようにしてください。

なお、紹介された論述は、問題の点が一つありますが全く真実に近いものです。
それについても、できたら後で説明します。