筑波山の4つ目の温度 湿球温度2

hajimeni

放射平衡温度のマイナス19℃が地表の温度になるはずで、プラス15℃になっているのは温室効果によるとするデマが横行しています。

地表面の無いガス惑星の放射平衡温度は何処かを考えればデマが判ります。
放射平衡温度は表面積と断面積の比を取る必要がありますから、地球の半径と関係がありません。
放射平衡温度にそれ以上の意味はなく


放射平衡温度が地表面の温度とする根拠


など無いのです。

このような知識人は

「地球の表面は人間の住む地表面である。」

とする現代の天動説的支持者です。

研究者は温室効果を認めないと研究費がもらえないので政治屋や行政屋に魂を売り、コンピュータモデルと言う高価なオモチャで遊んでいるだけです。

・・・　研究者とは言えない。・・・　温室効果などありえない・・・。

温室効果は原発推進のためのトリックです。

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筑波山の湿球温度と地表温2

地表温度は南中時間を過ぎると下がり始め、夕方に湿球温度に落ち着きました。

放射冷却ではこうした事実を説明できず、大気には常に地表面を冷やす冷却システムがなければならないと思います。

私は、オーブのような目に見えない降水粒子が地表面を冷やすのではないか？

と仮定しました。

白く丸いのがオーブです。肉眼ではみえずフラッシュを焚くと写ることがあります。

https://picasaweb.google.com/112066803553804188823/VNdgAF

オーブの温度を湿球温度とし、地表温度と湿球温度には強い相関があることを明らかにしました。

しかし、冬は地表温が湿球温度より低くなります。

そこにどのような要因がからんでいるか？

少し調べてみました。

冬の湿球温度と地表温

1，2、3月の夜間から明け方（0～5時）の湿球温と地表温は下のグラフのようになりました。

横軸が地表温で縦軸が湿球です。

太平洋側は冬に空気が乾燥します。

乾燥を示す指標によく相対湿度が用いられますが、実はあまりあてにできる指標ではありません。

気温0℃と25℃の湿度30％の水蒸気圧（量）は1.8hPaと9.5hPaと5倍以上違います。

乾燥の指数は目的別に選択すべきだとおもいます。

さて、湿球温度と地表温のグラフに戻ります。

湿球温と地表温が7～8℃以上になると

湿球温＝地表温

以下になると

湿球温＞地表温

になるようです。

ここで、湿球温度と地表温を露点温度（＝水蒸気圧）で層別化してみます。

露点温度マイナス3℃（＝4.9hPa）を閾値として比べてみます。

湿球1は露点温度マイナス2.9℃以上、湿球2はマイナス3.0℃以下の湿球温度です。

露点温度（水蒸気圧）が低いと湿球温度より地表温が低くなる傾向があります。

プロットが重なり湿球１の全体像が見えづらくなりましたので湿球１を切り出します。

湿球１には、A,B,Cの性質の異なった集合（クラスター）あるように思えます。

Aは湿球温＝地表温となる領域

Cは湿球温＞地表温となる領域で湿球2の仲間

BはAとBをつなぐ遷移領域

に見えます。

どうやら、地表温は水蒸気圧が低くなると湿球温度より低くなり、相関も悪くなるようです。

だとすると、冬に限った現象ではないかもしれません。

4～12月で露点マイナス3℃以下の夜間から明け方（0～5時）の湿球温と地表温は

となり、相関係数は0.88でした

・・・残念ながら私が想像していた結果とは異なりました。

資料数は4225で地表温5℃以上の資料数は256でしたが

　湿球温度が低いと

　湿球温＞地表温

となりましたが・・・

　湿球温が高いと

　湿球温＜地表温

となる傾向があるようです。・・・

仮説に・・・仮説を・・・重ねることになりますが・・・

まず、「湿度100％以上でない雲粒はとできないか？」を参照してください。

私は平衡条件から、雲粒（液体や固体の水）は環境の温度より低いと＊結論しました。

雲粒の半径が小さければ小さいほど温度は低くなって平衡状態に達すると考えられます。

雲粒の半径が小さいとは、その存在自体が少なくなることを意味します。

さて、私の想像はこうです。

湿球温度が高く露点温度（水蒸気圧）－3℃より低いとは、環境の温度が高く水蒸気圧が低い事を意味します。

そうした状態ではオーブのような雲粒が少なく、地表の冷却システムが弱いのかもしれません。

どうも私の考えは、温室効果気体と呼ばれる水蒸気が液化や固化して地表面を冷やしていると言うことになりそうです。

＊「過飽和でないと雲粒ができないとする考え方」＝「雲粒にエネルギーを与え蒸発させる」のは、平衡条件を無視しています。

平衡条件とは、物質やエネルギーの出入りを無くして系のエントロピーが最大になったときの状態と考えられます。

雲取山から望む富士山

水蒸気の輸送について・・

「大気成分とギブスのパラドックス」で、第2法則から大気成分の分圧比は高さによらず一定あることを説明しました。

しかし、水蒸気は上空に行くと分圧比は極端に小さくなり、その差が液体や固体の水の主な源と考えられます。

ところで、日中、地表が暖められ次に空気が暖められ等温位層が上空へと広がります。

雲粒が存在すると大気の温度に影響を与え等温位になりにくいと考えられます。
こうした時は温度が上がりにくく、実際に最高気温予想で利用してうまくいきました。

逆に等温位では雲粒は存在しにくいと考えられます。

説明は省略しますが、鉛直方向に等温位になると水蒸気の分圧比は一定になり、等相当温位になります。

勿論、雲粒の温度が乾燥断熱減率に従った温度分布をすれば存在しないとは言えません。　可能性は小さいでしょうけど・・・

上昇流などなくとも等温位になれば水蒸気は上空に輸送されます。

そして、等温位や等相当温位でなくなる所で雲が広がると考えられます。

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データは「筑波山気象・水文観測プロジェクト」からダウンロードしました。

筑波山気象・水文観測プロジェクトのホームページ

http://mtsukuba.suiri.tsukuba.ac.jp/

データがダウンロードできるページ

http://mtsukuba.suiri.tsukuba.ac.jp/sub6.html

機器構成

http://www.weather.co.jp/mtTsukuba/drawing/mtTsukuba_gif_2.gif

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筑波山の地表温を決める要因

筑波山の地表温を決める要因

気象台では観測される露点温度が正常な値を示しているか湿球温度を観測します。

適当な大きさがあれば雲粒の温度は湿球温度と考えられます。（湿度エマグラムと湿球温度　―雨雪判別―　参照）

湿球温度と地表温の相関から目に見えない（？）雲粒が地表温に影響していると推察されます。

ところで湿球温度は、水蒸気を含めた空気のエネルギーに関係しています。

ここでは、湿球温度の要素である「乾燥空気のエンタルピー」と「水蒸気が液体や固体になる時のエネルギー」を用いて地表との相関関係を調べてみました。

1．  地表温と２つのエネルギーとの重相関

湿球温度は近似的に

Cp・T＋L・E（Td）/P＝Cp・Tw＋L・E（Tw）/P

の関係があります。

Cpは定圧モル比熱、Lは1モルの水蒸気が水になる時のエネルギー

Tは気温、Tdは露点温度、Twが湿球温度、E(Td)、E(Tw)はそれぞれの水蒸気圧です。

CpとLは定数なのでTwの要素はTとE（Td）/Pとみなすことができます。

この２つの要素と地表温の相関を調べればよさそうです。

数値的にE（Td）/Pは小さくなりすぎるので視覚的に扱いにくいので1000・E（Td）/Pを用いました。

1-1地表温と相関係数

　エネルギーを基本に考えますから地表温と相関をとる要素を

Cp・T→T　　　　　をE1　（乾燥空気のエネルギーorエンタルピー）

1000・E（Td）/P 　をE2　（水蒸気のエネルギー）　

Tｗ　　　　　　　　はTw　（湿球温度）

Twi　　　　　　　　はTwi　（氷をベースにした湿球温度）

とします。

TwiはLを水蒸気が水ではなく直接氷になるとしたときの湿球温度です。

相関係数等はエクセルで計算させました。

下グラフに1月の時間ごとの相関係数を示します。

TｗとTwiの違いはほとんどありませんでした。

（相対湿度と気温から蒸気圧をもとめるています。・・ただ、もとデータが水か氷の飽和蒸気圧を用いて相対湿度を計算しているか不確かさが残ってしまいます。）

日変化をみてもTwとTwiの違いはほとんどありません。

1,2,3月は夜間の地表温が湿球を下回るのですが、その原因は水と氷の潜熱の違いによるものではありませんでした。

1-2地表温と２つのエネルギーとの重相関

湿球温が雲粒の温度とするのは私の仮定ですが、現実に湿球温度は雨雪判別に役立ちます。

気温が圧力や水蒸気圧に直接影響を与えるとは考えにくく、湿球温度の要素E1とE2は独立した要素であることは明らかだとします。

（バカらしいですが・・温室効果では水蒸気圧が気温や地温に影響を与えることになりますが・・。）

地表温とE1、E2の関係を統計的に調べてみます。

方法は2段階で

a．地表温の予測値をTirfとしてエクセルで

Tirf=aE1+bE2+c　　　　（１）

と予測式をつくります。

（エクセルのアドイン関数で簡単に作れます。このあたりの数学は適当な教科書を参照願います。私には解説できません。）

（１）を地表温の重回帰と呼ぶことにします

b．重回帰で計算される結果と実際の地表温との相関係数を調べます。

以下は1,4,7,10月の結果です。

　　　　　　　　

重回帰は時刻別に作っていますからa,b,cは時刻によってそれぞれ違う値になることになります。

　E1は気温、E2は大雑把に言って露点や水蒸気圧に対応すると考えてよいでしょう。

　日中は相関係数が高い順は重相関、E1、Tw、E2となります。

　夜間は重相関とTwはほとんど同じで次にE1、E2となりました。

　1月5時のTw対重回帰を比べましょうし。結果は下グラフになりました。

　

　特に他を確かめる必要はないでしょう、私の勝手な「夜間の地表温は湿球温度になる」と言う仮説は「冬季の夜間の地表面温度は湿球温度に影響される」に修正しなければなりませんが統計的にも確かめられたと思います。

　

　日中、重相関とE1の相関係数は高くなっています。

　地表温とE1の相関が高いのは、地表が1.5ｍ上の空気を暖めるとする常識的な結果で当然だとおもいます。

重相関がE1をわずかに改善しているように見えますが経験的に統計のマジックだと考えられます。

とくに確かめませんでしたが、「独立資料」＝「これから観測される値」を使って検証すればE１が一番確からしくなるでしょう。

　日中、E2→蒸気圧が地表温と無相関となるのは納得できるところです。

水蒸気（温室効果）があると、地表や気温が暖まると言う観測結果などないのです。

今のところ、冬の夜間に地表温が湿球温度より低くなる理由はわかりません。

地表温は雪面になれば露点温度の影響を受けるかもしれません。また、風の影響も想像されます。・・・

結論するのは早いかもしれませんが露点温度や風速による顕著な相関は見えてきませんでした。

下のグラフは1，2，3月の0～5時までの「湿球　対　地表温」をプロットしたものです。

縦軸が湿球、横軸が地表温です。

地表温が5℃以上ですと相関がよく、5℃以下は相関が悪くなることが見てとれます。




データは「筑波山気象・水文観測プロジェクト」からダウンロードしました。
筑波山気象・水文観測プロジェクトのホームページ
http://mtsukuba.suiri.tsukuba.ac.jp/
データがダウンロードできるページ
http://mtsukuba.suiri.tsukuba.ac.jp/sub6.html

機器構成
http://www.weather.co.jp/mtTsukuba/drawing/mtTsukuba_gif_2.gif

気温は地表から　1.5メートル
地表温は地表
地温は地表から　マイナス1センチ
の温度です。

雲取山の霜

私は地表面の温暖化を否定しているわけではありません。

その原因が根拠のない温室効果ではないとしているのです。

環境派とか言われている人たちが無責任に

　ゴアさんの

「地表の温度は温室効果が無ければマイマス19℃になると言われています。」

と全く根拠のないうわさ（嘘？）を広めた結果

　知らないうちに

　原発で発電していれば温暖化しない

　

　との馬鹿げたイメージや願望が出来上がっています。

　結果的には政治屋の勝利なのかもしれません。

　ゴアさんが政治屋かどうかしりませんが・・・

　政治家の方には楽をしないで下さいと申し上げます。