福岡の経年変化 --そもそも温暖化とは？--

地球温暖化（ちきゅうおんだんか）とは、地球表面の大気や海洋の平均温度が長期的に見て上昇する現象である。単に「温暖化」と言うこともある。（＝気候変動：広辞苑より）

だそうです。

しかし、「温暖化」は今現在の問題です。

地球の誕生から現在にいたるような1億年単位のスケールではなく100年とか10年単位の問題だと思います。

こうした時間単位で地表面の温度が上がっているのは、気象庁の観測からも明らかなようです。

しかし、温度が上がっても相当温位が同じなら単位質量あたりの空気が持つエネルギーは同じです。
単に乾燥化が進んで温度が上がっただけかもしれません。

こうしたエネルギー概念を持って「温暖化」が調査されているのか？

そうした話は聞いたことがありません。

「温暖化」の原因が「温室効果」ときめつけ、「温室効果」を仮定した奇妙なモデルで予想する。

そうした予想と言うか占いでCO2排出25％削減などと馬鹿げたことになっています。

「温暖化」は私の手におえるような問題ではないのですが…

「温室効果」を仮定したモデルで予想するよりはマシだと思えますし、税金の無駄使いでもありません。考えるのは自由です。…

幸いにも、20～30年分の扱いやすい気象庁の観測データもそろってきています。

ここでは、手始めに福岡のデータを見ながら、どのように温暖化を調べるたらよいのかさぐってみたいと思います。

…1つの観測地点から温暖化しているなどと結論することはできませんが温暖化をどのように調べるか、ヒントがみつかるかもしれません。…

1.地球温暖化の原因とは？

温暖化の原因は大原則である「エネルギー保存則」＝「第1法則」を満たさなければなりません。

一番のエネルギー源は勿論太陽ですが、太陽からもらうエネルギーの変化は100年とか10年のスケールで大きく変わらないとします。

また、温暖化は人間が引き起こしているとの前提に、エネルギー保存則から2つのケースを検討すべきだと思います。

1.人間が使うエネルギーが大気を暖めている。

2.何らかの化学物質の変化により、乾燥化などしてエネルギー保存則は満たすが温度は上がる。

原因が1.ならば、乱暴な話ですが地表付近に溜まったエネルギーを宇宙に捨てればよいことになります。

台風は地表付近に溜まったエネルギーを対流圏と成層圏の境界付近に輸送する現象かもしれません。（「温室効果のメカニズム」5.成層圏へのエネルギー輸送　参照）

原因が2.ならば、変化する科学物質等があるはずです。そうでなければ第2法則に反します。

対策としては、そうした化学物質を出さないor無くなればよいわけで楽天的なストーリーになる可能性があります。

（「温室効果」はこれに近いと思われるかもしれませんが、エネルギー保存則が成り立ちません）

ところで、2.を温暖化と呼ぶのは適当ではないような気がしますので…

ここでは、1.を温暖化、2.をとりあえず乾燥化（乾燥化だけではないかもしれない）と呼ぶことにします。

2.福岡の経年変化

2.1福岡の気温

次のグラフは、福岡の平均気温をプロットしたものです。

毎時の24個の気温を使って1日の平均気温としたのは1990年頃からで、以前は3時間毎等のデータを使って整理しているようです。

気温は乾燥空気のエネルギーに対応していると見なすことができます。

読みにくいので平均気温の10年移動平均をとってみます。

1950年頃と1990年頃を境に温暖化or都市化or両方が顕著になっているようです。

1961年から気温、気圧、蒸気圧のデータがホーム・ページから得られますので、1961年以降について調べていきます。

気温の移動平均から、1960年から2010年にかけて約1.5℃の上昇がみられます。

次のグラフは3,9,15,21時の各気温平均値です。

温度の上昇は夜間の時間帯で顕著ですが15時にはそうした傾向は顕著ではありません。

大雑把に見れば、3時と21時の平均気温は2～3℃上がっているように見えます。10年移動平均が1.5℃程度ですから平均気温の上昇は夜間の気温上昇によるものが主なようです。

日中は太陽からもらうエネルギーと水蒸気の形等で上空に輸送されるエネルギーとのバランスは保たれ変わりようがないのかもしれません。
多くの地点を調べなければなりませんが…

2.2福岡の相当温位

次に単位質量のエネルギーに対応する、相当温位をみてみます。

3時に温暖化の傾向があるかもしれない程度で、9時や15時のデータには温暖化の傾向はないとするのが適当でしょう。

21時はちょっと確かめてみましょう。

最小2乗法で、直線を引くべきですが面倒なので5年移動平均をみます。

1977年以降は温暖化しているように見えますが…寒冷化していた時期があったことになります。

相当温位（エネルギー）の経年変化など調べられていませんので、この変動が異常なものかどうか、私には今のところ判断できません。

乾燥空気がこれくらい変化すれば完全に異常です。

（エネルギーの経年変化を調べないことのほうがもっと異常なのかもしれませんが…）

 

ただ、現地気圧の観測をみると1977年前後で私には不連続に見えます。
乾燥装置の変更があったのかもしれません。
やはり不自然におもえますので1977年以前の相当温位のデータは使わない方がよいのかも知れません。

2-3福岡の水蒸気圧

相当温位が上がる要素は、温度と水蒸気圧＊です。03時と21時の相当温位が上がっています。水蒸気圧が上がっているか確かめましょう。参考のために09時、15時のグラフも示します。

＊（本来はe／Pですが大気圧Pは一定とみなしてよいと思います。）

大雑把にみて、1960～1980年にかけて水蒸気圧に低下傾向が見られ、その後多少の変動をしていますが上昇傾向はみられません。

大きな上昇傾向はないと思えます。
1960～1980年にかけて都市化により緑がすくなくなり乾燥化が進んだのかもしれません。

少なくとも気温が上がれば、水蒸気圧＊があがり温室効果の暴走が起こるとの「おとぎ話」は起きてはいないようです。

＊温室効果で水蒸気の温度が上がるとはH2Oの分子の平均運動エネルギーが大きくなることです。平均運動エネルギーが大きくなれば（水蒸気の分圧）水蒸気圧は上がります。水蒸気の温度が上がらなければ大気を暖められるはずがない。

3.雑感

ここでの前提は「温暖化は人間が引き起こしている」としています。

相当温位の（3時と21時）上昇は人間の使用するエネルギーが温暖化の原因とも考えられます。

しかし、水蒸気圧の上昇は見られません。

人間の使っているエネルギーは直接水蒸気の形でのエネルギーになっていないorなりにくいのかもしれません。

1地点の資料であまり想像力をたくましくするのはよくないですが、

排熱は大気に捨てられているのが大半なのかもしれません。