このことについて知りたいのですがどなたかお願いします。
基底状態にあるCO2が赤外線を吸収し励起状態になり再び基底状態に戻る際の
熱放出が関わってると思うんですがうまく説明できません。
よろしくおねがいします。

A 回答 (4件)

みなさんが温室効果のシステムをかかれていますので、


CO2がなぜ赤外光を吸収するのか、という事についてだけ書いておきます。

分子が光(などのエネルギー)を受け取ることによって、励起する事は
ご存じですよね。
しかし、それはどんなエネルギーでも良いわけではなくて、
励起するのと同じ大きさのエネルギーでないといけません。
つまり、始めのエネルギー状態から遷移した後のエネルギー準位に移るのに
必要なエネルギーということです。

この温室効果の原因は、CO2の「振動状態」の励起に必要なエネルギーが、
丁度赤外領域にあることなのです。
つまり、赤外線を吸収することによって、振動準位があがってしまうのです。
熱とは分子の振動であると言うことはご存じですよね。
つまり、より激しい振動をしているわけですから、この時点で熱に変換されているんです。

また、このCO2はもちろん赤外線の放出により、また基底状態に戻ることもあるでしょう。
この再び放出された赤外線は、みなさんが書かれているように再吸収・宇宙空間への
放射となります。

また、基底状態に戻らず、別の振動準位にだんだん移って行くことも考えられますが。


以上のことは、CO2に限らず、赤外線を吸収する気体分子全てに当てはまります。
ですから、地球温暖化をくい止めるためにはCO2だけでなく、フロンやメタンなど
大気中に大量に放出されている温室効果ガスも考えなくてはいけませんよね。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
こんなに詳しい説明が来るとは思ってもみませんでした。
大変参考になりました。

お礼日時:2001/07/18 15:49

19san さんの考えているので正解だと思います。


どういう理由で赤外線を吸収しやすいのかというのは忘れましたが、とにかく赤外線を吸収して励起状態にあがります。

光を受けて励起状態にエネルギー準位をあげるということは結構いろいろなものにつかわれています。太陽電池とか。

それで、赤外線がなくなると、その高いエネルギー準位(励起してるということ)から元の状態(基底)のもどりますね。その時に 高いエネルギーから低いエネルギーへの差のエネルギーがどこに行くかというと それが熱になるのです。
つまり、赤外線→熱 にかわったということになります

夜光塗料なんかは、光が当たって励起状態になり 暗いところで基底状態に戻るときに その差のエネルギーを熱ではなく、光(燐光か蛍光)としてだすので、暗いところでも見えるのです。

ちなみに、空気のIRスペクトルを測定すると、赤外にすごい吸収が観測でき、二酸化炭素の赤外吸収が明確に確認できます。
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この回答へのお礼

私の考えはおおむね正しかったのですね。
回答ありがとうございました。

お礼日時:2001/07/18 15:52

岐阜県 健康福祉環境部 環境政策課の「エコメディアぎふ」というペ-ジ(参考 URL)の「環境散歩道」に「地球温暖化」という項があります。

ここの「4 温室効果のしくみは?」を御覧下さい。


 太陽から地球に降り注ぐ光(太陽放射)は大気中のガスに吸収される事無く,その多くが地表面に吸収され,地表を暖めます。

 地表は温められて温度が上がりますが,赤外放射による熱を宇宙へ向けて放出して冷えていきます。

 この赤外放射の一部は,大気中の二酸化炭素,メタン,亜酸化窒素,フロン,水蒸気などに吸収されます。

 これらのガスは,吸収した熱の一部をすべての方向に向かって再び放射します。そのため,本来宇宙に逃げるはずの熱が,一部下方(地表)へ向かって放射される事になり,その分地表が温められます。

という事のようです。
 

参考URL:http://www.pref.gifu.jp/s11142/home.htm
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
しかし私が聞きたかったのはCO2の状態に関する事だったのです。

お礼日時:2001/07/18 15:56

温室効果ガスによる温室効果がおきるのは、太陽から地球に届く赤外線と、一旦地球に届いて地面などから輻射される赤外線の波長が異なり、前

者は温室効果ガスの層を透過するのに対し、後者が温室効果ガスの層で反射や滞留が起こるためではなかったでしょうか?
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私たちが呼吸することによって吐き出す二酸化炭素は、もとは食べ物から摂取した炭水化物であったり、体内に蓄えられている脂肪です。

私たちが活動するのに必要なエネルギーはおもに炭水化物(他の栄養素もエネルギーになるものがあります)から得られ、それが不足するときは脂肪がエネルギー源になります。

これらがエネルギーになるためには酸素が必要で、それは肺から取り入れます。炭水化物や脂肪がエネルギーとして消費されると、最終的に二酸化炭素と水が出来ます(炭水化物も脂肪もC、H、Oで構成されています)。呼吸で吐き出される二酸化炭素は体が活動してエネルギーが消費した証です。また水は汗になったり尿になったり呼吸中の水蒸気になったりして体外に排出されます。
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水は赤外線を吸収します。
OHの長さが変化する振動、HOHの角度が変化する振動に対応します。理科年表には波数の値が載っています。
3756/cm 逆対称伸縮振動(片方のOHが伸びるときに他方のOHが縮む)
3657/cm 対象伸縮振動(片方のOHが延びるときに他方のOHも伸びる)
1595/cm 変角振動

H2,O2、N2では原子間の距離が変化する振動が起こっています。振動数は赤外線の範囲です。でも赤外線の吸収は起こりません。
NOでは1876/cmに、COでは2143/cmに吸収があります。
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今世紀末には人々の健康や生態系に「深刻で広範囲にわたる後戻りできない影響が出る恐れ」が高まり、被害を軽減する適応策にも限界が生じると予測し、各国政府に迅速な対応を迫ったようです。
このことは随分前からいわれていますが、便利さ、快適さを追求してきた人類が対応できるでしょうか。
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こんにちは。

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というのは、地球を温暖化させるガスは二酸化炭素だけではなくてさまざまなガスが地球温暖化を促進しているのが実態なのです。その中でメタンガスがあるのですがこれは別名天然ガスとも言われています。いわゆる都市ガスのことです。

メタンガスは数えきれないほどの牛のゲップから大量に放出されており、また人工的には天然ガスを採掘するときに余ったメタンガスは大気中に放出されているのです。

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これらの企業で採掘された天然ガスは、地元の地方公共団体や東京ガスに売られているのですが、受け入れる設備の問題で採掘された天然ガスは全てが売られて一般の家庭に供給されることはありません。

余った天然ガスは故意に空放される運命になってしまいます。その量は日本だけでも一日に数万立方メートルにもなるほどです。

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CO2吸収量は気候に大きく影響を受けますが、一般的には以下の通りです。

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   寒帯林は  1年間に 1haで 22トンの二酸化炭素を吸収する。

海の海草や(プランクトン):
   熱温寒平均 1年間に 1haで 17トンの二酸化炭素を吸収する。
   河口近く  1年間に 1haで 24トンの二酸化炭素を吸収する。
   沿岸部は  1年間に 1haで 12トンの二酸化炭素を吸収する。

よって陸地の森林の方がCO2吸収量が多いことになります。

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二酸化炭素排出削減を生活の中でどのようにしているか、というテレビドキュメンタリーを途中から見たんですが、エコライフの普及活動をしているお宅の主婦が「CO2削減」というタイトルのもと、掃除機を使わずにほうきを使うなど、電気をできるだけ節約していました。そこで質問ですが、電気の節約が二酸化炭素排出削減とどうつながっているのか、関係性を教えてください。

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Q夜に、co2の吸収量が多い植物を探しています。

夜に、co2の吸収量が多い植物を探しています。是非教えて下さい。
植木鉢等で育てられる
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丈夫で長持ちするがよいです。 ランキングなどのあるサイトURLや本などありましたらおしえてください。

Aベストアンサー

一般的に植物は光合成するときにCO2を吸収するため、光の少ない夜には光合成が起きず、
CO2吸収もほとんどありません。ただ、CAM植物と呼ばれる植物は夜にCO2吸収を行い、
それを蓄えておき、昼に光合成をします。なのでこのような植物なら質問者様の
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なお、CAM植物の例としては、サボテン、コチョウランなどがあります。
またこれらの植物は逆に昼間にほとんどCO2の吸収をしていません。
あとCO2吸収量のランキングなどは申し訳ありませんが存じ上げておりません。

Q水素は天然ガスから作られ、二酸化炭素を大量に排出していると聞きました。

水素は天然ガスから作られ、二酸化炭素を大量に排出していると聞きました。
燃料電池は環境にいいもので水素が必要とされます。しかし、水素を作るために二酸化炭素を排出するのはちょっと残念に思います。
そこで質問ですが、二酸化炭素を排出しない水素の製造法は何かありますか?

Aベストアンサー

#2の方がご指摘されているのはエントロピーの法則ですね。

違った視点からの回答となりますが、「燃料電池が環境にいいもので水素が必要とされます」
と書かれていますが、何を持って環境によいのでしょうか?
現時点で実用化されている燃料電池の発電効率は40~50%程度です。発電の際に廃熱として廃棄される熱を利用する事で総合熱効率が80~90%程度となり、熱効率の良い機関という事になりますが、発電効率だけに着目すると日本のコンバインドサイクルで最新の物では58%(LHV)に達している物さえ在ります。そして、燃料電池とは規模が全く違います。(遙かに巨大です)

また、現在家庭用に販売されている燃料電池は、天然ガスをコンバーターで改質して水素を得ていますので必ずしも直接水素が必要というわけではありません。発電効率は東京ガスのエネファームで37%(LHV)、熱回収効率が52%(LHV)と総合効率では89%と優秀ですが、発電効率の点からみると、大規模なLNG発電に太刀打ちできません。
コマーシャルではメリットばかり強調していますが、要は発電も出来る湯沸かし器なので(コジェネは全てそうです)、お湯が余ってしまうと後は無駄になります。つまり、熱と電力を両方とも大量に必要とする大規模店舗の厨房とかホテル、病院以外の一般家庭では、一日に必要な分のお湯を沸かした後は、電力会社から電気を購入した方が熱効率的には正しいのです。
買電出来る云々はエコノミックな話なので、エコはエコでもエコ違いです。

燃料電池自動車は発電部分しか使えないので、蓄電池の性能が飛躍的に上昇される事が期待されている現在では、熱効率的に分が悪く、あまり話題に上ってきていないモノと存じます。
内燃機関でも(HCCI等)40%台の熱効率を目指して開発が進められています。

スマートグリッド云々が喧伝されて久しいですが、アメリカのように都市が点在し、電力供給網が日本のように密に構築されていないところであれば、そのメリットを甘受できますが、現時点の日本においては大電力会社によって高密度な電力網、高質な電力が供給されていますので、経済的効果は確かにあるでしょうが(新たなるインフラ整備になりますので)、確実に無駄な投資になります。
遠い将来、人口が減少していく中で新たなインフラ整備をするという中・長期的な視野に立った話なら別ですが…

偏屈な話を長々として申し訳ありませんでした。
ただ、世間でエコエコと宣伝している実態がかなり欺瞞に満ちた物である事を知って頂きたかったのです。失礼致しました。

参考URL:http://www.chuden.co.jp/resource/corporate/tane2009_p03_06.pdf

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Q対流圏オゾンが吸収する赤外線の波長は?

対流圏オゾンについて質問させてください。

「成層圏オゾンは上方に位置するから紫外線を、対流圏オゾンは下方に位置するから赤外線を吸収する」という以前の質問・回答を拝見し、大変勉強になりました。
そこで疑問に思ったのですが、対流圏オゾンが吸収する赤外線とは波長がどの程度のものを指すのでしょうか?また、一般のオゾンと成層圏オゾンとでは吸収する波長に差があると聞いたことがあるのですが、この差は何に起因するものなのでしょうか?

不勉強な上、初めて質問させていただきますので失礼な点も多いかと思いますが、回答よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

O3のIRの吸収波長については大雑把なグラフは持ってますけど、あなたにpdfを見せる方法がわからないです。okweb画像貼り付け板なんてないですよね。

<また、一般のオゾンと成層圏オゾンとでは吸収する波長に差があると聞いたことがあるのですが、この差は何に起因するものなのでしょうか?

これは私の間違いでなければ、単にそこにある光を吸収しおているだけではないでしょうか?
成層圏オゾンはそこにUVがあるから、エネルギーレベルの高いUVで励起される、対流圏オゾンはそこにUVがないからIRを吸収すると考えています。

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ドルをどうやって、二酸化炭素排出量に変換するのでしょうか?

Aベストアンサー

>ドルをどうやって、二酸化炭素排出量に変換するのでしょうか?

排出量取引。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8E%92%E5%87%BA%E9%87%8F%E5%8F%96%E5%BC%95

ドルを二酸化炭素排出量に変えるのではなく、温室効果ガスの排出量をマネーに換える。
これは中国に限った話ではなく、世界各国で行われている。日本の1990年比25%削減も、日本国内で本当に25%削減するのではなく、他国の排出量を金の力で買ってくる分も含まれている。
この排出量取引は将来には数十兆円規模になり儲かるから環境ビジネス推進家が多くのロビイストを雇って各国の政治家にアプローチしている。証券化して売り出すことなども進んでいる。

Q野菜って日中はCO2を吸収するの?

野菜は日中に光合成をして、CO2を吸収するんですか?

もしそうであれば、一番、CO2を吸収する野菜ってふきのとうとかなんですかね?

Aベストアンサー

 野菜に限らず普通の植物は全てそうです。海草も含めて。

>一番、CO2を吸収する野菜ってふきのとうとかなんですかね?

 なぜふきのとうなのか判りませんが、一株あたりか面積あたりかで違ってくると思います。単純に葉の面積で比べるならばトウモロコシなどのように高さのあるものの方が消費量は大きいかと思いますけどね。
 ただ、植物は光合成と同時に動物と同様の酸素呼吸も行っています。光の強さや空気中のCO2量などにより光合成によって吸収されるCO2の量と呼吸によって排出させるCO2の量が変わります。日中の光が強い状態だと吸収するCOの方が多くなり、夜間は光合成を全く行わないので排出されるCOが多くなります。
 従って、実際にその植物が吸収するCO2の量は、光合成によって吸収する量から呼吸によって排出される量を差し引く必要があります。
 光合成速度と呼吸速度は環境や植物の種類などによっても違うでしょうから、単純にどの野菜が吸収量が多いか、という答えは出ないように思います。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E5%90%88%E6%88%90

 野菜に限らず普通の植物は全てそうです。海草も含めて。

>一番、CO2を吸収する野菜ってふきのとうとかなんですかね?

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