鷹ノ巣タマ氏のコメントに対する返事 [科学]
『TSUNE氏のコメントに対する返事』という記事に、鷹ノ巣タマさんから下記のコメントを頂きました。
お返事を、この記事にまとめておきたいと思います。
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失礼ながら突然メール致します。
放射冷却とはどんな現象でしょうか？
放射冷却を放射するものと環境に分けると、放射するもの例えば地表面は環境＝上にある空気より温度が下がるわけがありません。
実際に起きているのはこうした一見、こうした第二法則に反してかのような現象です。
具体的な現象は
OKWAVEの
「放射冷却現象」と「温室効果」についての質問です
http://okwave.jp/qa/q5546109.html
を参照してください。
地表面を冷却するのは放射とはまったく別システムを考えるべきだと私は考えます。
筑波山の地表面のデータをみると地表面は昼ころから下がり初め湿球温度に落ち着くそうです。
放射が地表を冷やすと仮定するのは明らかにまちがえです。
昼から地表面を冷やすシステムが風のない晴れた日に地表付近の空気を冷やすと考えるのが自然だと思いますが、こうした地表面の温度変化のシステムは判っていないと思います。
放射冷却に物理的な根拠はないと思います。
以下のページを参照してください。
http://takanosunotama.blogspot.com/2011/10/blog-post_09.html
http://takanosunotama.blogspot.com/2011/10/blog-post_11.html
温室効果は私も詐欺だと思います。
by 鷹ノ巣タマ (2011-12-19 12:42)
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＞放射冷却とはどんな現象でしょうか？
広辞苑には、下記のように記されています。
――ほうしゃれいきゃく【放射冷却】： 夜間、地表面が熱放射によって冷却する現象。遅霜・早霜の原因になる。地表面に接した空気が間接的に冷却されて放射霧が発生することもある。大気中に含まれる水蒸気・二酸化炭素の熱放射によって気温が下がる現象も放射冷却という。――
放射は、輻射と言われることがあります。物体が電磁波を放出することです。電磁波を放出すれば、放出した電磁波に相当するエネルギーを物体は失うことになります。放射冷却とは、物体が放出した電磁波に相当するエネルギーを失って、その分だけ物体の温度が下がることなのです。
ここで問題なのは、地表で放射冷却が顕著に起きるのは、晴天の夜なのです。これは何を意味しているのでしょうか。
地表から夜間に放出される赤外線のうち、大気には吸収されないが、雲にはさえぎられてしまう波長の電磁波があるということを意味するのだと思います。雲は、水蒸気や二酸化炭素と違って、可視光線も遮るし、その他の波長の電磁波も通さないのです。だから、雲の無い晴天の夜に、放射冷却が顕著に起きると考えます。
＞放射冷却を放射するものと環境に分けると、
＞放射するもの例えば地表面は環境＝上にある空気より温度が下がるわけがありません。
これは、何を仰りたいのか、今一つ明確ではないのですが…
大気が、地表の放出する電磁波を100%吸収するのであれば、地表が大気よりも温度が下がることはないと言えます。しかし、地表が放出する電磁波を大気は100%吸収していません。
地球の熱収支の図を見ると、地表が放出する電磁波（66w/m^2）のうち、26w/m^2を大気が吸収し、40w/m^2は大気を素通りして宇宙に放出されているようです。これは、全球の平均値ですから、晴天の夜間で、雲のない地域では、40w/m^2より大きな値の電磁波が宇宙に放出されている可能性がある思います。この地表から宇宙に、大気を素通りして放出される電磁波があるので、地表は大気よりも温度が下がることが有り得るのです。
上空の空気よりも地表の空気の方が温度が低い現象を逆転層と言いますが、夜間から朝にかけて風が弱い場合に、実際に観測されています。
＞地表面を冷却するのは
＞放射とはまったく別システムを考えるべきだと私は考えます。
放射によって、地表と大気が冷却されているのは紛れもない事実です。だからと言って、いま巷で流行りの、地表の熱が大気に移動するのは放射だけだという議論が間違っているのも明白なのです。
全球で平均すると、地表が受けとる太陽放射は168w/m^2となっているようです。地表が放出する赤外線は66w/m^2です。そのうちで、大気が吸収するのは26w/m^2でしかありません。40w/m^2は地表から大気を素通りして宇宙に逃げてしまうのです。地表が受けとった熱量168w/m^2のうち、残りの102w/m^2は78w/m^2が水蒸気の潜熱として地表から大気に移動し、空気の対流で24w/m^2が地表から大気に熱が移動しているのです。
地表と大気と宇宙の関係をよく整理してみれば、地表の熱を冷却するのは水蒸気の潜熱（78w/m^2）が一番大きく、次が放射（66w/m^2）で、最後が対流（24w/m^2）だというのが解ると思います（潜熱と対流は、主に日射を受けている昼間の作用です。日射のない夜間に地表の熱を奪うのは放射の役割が大きいことは言うまでもありません）。
＞放射冷却に物理的な根拠はないと思います。
物体が電磁波を放出すれば、その電磁波の強さに応じたエネルギーを失い、物体の温度が下がります。反対に、物体が電磁波を吸収すれば、その電磁波の強さに応じたエネルギーを受け取り、物体の温度は上がります。
問題なのは、物体は電磁波の放出と電磁波の吸収を同時に行っていることを考慮できないおバカがいることなのです。伝導や対流、および潜熱による熱の移動がない場合に、100w/m^2の電磁波を放出している物体が、同時に100w/m^2の電磁波を吸収していれば、物体の温度は上がりも下がりもしません。
地球の熱収支の図で、地表から放出される電磁波が390w/m^2で、大気から放出された電磁波を地表が受けとるのは324w/m^2と記されています。でも、熱の移動として考えると、放出する電磁波と吸収する電磁波の差の部分が移動する熱量（加熱または冷却）になるのです。
地表は大気から324w/m^2の電磁波を受けとっているから温まる（加熱される）なんて考えたらおバカなのです。あくまで、地表は放射の差し引きの66w/m^2に相当する熱量を奪われ、冷却されていると考えるのが正しいのです。
私は、温室効果が全く無いとは言っていません。
私が言っているのは、いわゆる温室効果（地表から放出される赤外線を、大気中の温室ガスが吸収する作用）によって、地表の温度が33℃も昇温しているというのは間違っているです。
太陽放射と地球のアルベド（反射能）だけで計算した地表の平均温度は－18℃になるのは事実だと思います。
――これは、地球に大気が存在しない場合の地表の平均温度に相当します――
実際の地球の地表（高さ1.5m）の温度を測定し、全球の年間平均気温を計算すると、約15℃になるのも事実かもしれません。
問題なのは、地球に大気がない場合の地表の平均温度（－18℃）と、大気が存在する地表の気温を実際に観測して推計した全球の年間平均気温（15℃）との温度差（33℃）を、なんの根拠も示さずに、すべて温室効果（赤外線の吸収作用）による昇温だと断定するのはおかしいという点なのです。
そんな乱暴な話はおかしいと、科学者たちはどうして言わないのでしょうか。これをおかしいと気付かないとしたら、科学者としては失格だと思います。おかしいと気付いていて、何も言わないとしたら、やっぱり科学者としては失格だと思います。
下の図（Thermodynamic Diagram）は気象学の世界では常識となっている、気圧と気温の関係を表すものです。この図をみれば明らかなように、気圧と気温は比例するのです（縦軸の気圧は上にいくほど低くなっていることに注意して下さい）。
地表の気温が大気の中心の気温（高度6000m：－18℃）よりも高いのは、気圧が高いからなのです（地表の空気は、上空の空気の重さを受けて、圧力が高くなっています）。気圧が下がれば、気温も下がるのです。気圧と気温に密接な関係があるのは、気象学では常識なのです。これを無視して、地表の気温が高いのはすべて温室効果の作用だというのはペテン以外の何ものでもないと思います。
（by 心如）
Thermodynamic Diagram
申し訳ありません説明不足でした。
地表が赤外線を放射しているのは事実です。
また、地表の上にある空間も赤外線を放射しているのも事実だと思います。
つまり、地表面は上にある空間からの赤外線を受けとっています。
上からの赤外線の量（エネルギー）は空気の温度によって決まっていることはご存知のとおりと思います。
まさに、心如さんたとえ話のように地表は100w/m^2の電磁波を放出しているが、同時に100w/m^2の電磁波を吸収しているということです。
宇宙に放射しているのは地表と大気を含めトータルとしてものだと思います。
こうした意味で放射によって地表が上の空気の温度より低くなることはない。
ということです。
もし、放射で地表付近が冷えるなら大気が全て冷えなければならない、逆転層は放射冷却で説明できないと思います。
＞太陽放射と地球のアルベド（反射能）だけで計算した地表の平均温度は－18℃になるのは事実だと思います。
これは放射平衡温度（本来は定常放射温度でもいうべきでしょうが・・）のことと思います・・が・・
放射平衡温度が地表の温度とする根拠はないと思います。
地表の温度とするなら、地表面のないガス惑星の放射平衡温度はどこか？との問いが残ってしまいます。
放射平衡温度は表面積と断面積との比をとりますから、惑星の中心からの距離と無関係です。
放射平衡温度からは観測事実から
「地球の放射平衡温度は上空約５５００メートル付近にある。」
としか言えないと思います。
放射平衡温度を地表1.5メートルの温度とするのは「人間の住む所が地球の表面」とする天動説的主義者だと私も思います。
Thermodynamic Diagramについては
乾燥断熱減率と温位エマグラム
http://takanosunotama.blogspot.com/2010/12/blog-post.html
またその問題点については
温位の定義 モデルは温暖化を予想できるのか？
http://takanosunotama.blogspot.com/2011/12/blog-post.html
を見ていただけるとうれしいです。
気象は第２法則を無視して作りあげられているとしか思えません。
誤字脱字、説明不足は笑ってご容赦願います。
by 鷹ノ巣タマ (2011-12-20 07:57)
鷹ノ巣タマさん、コメントを頂き有り難うございます
いろいろと勉強されているのだと思いますが、空気は断熱性が高いのです。だから、地表が放射冷却で熱を宇宙に直接放出すれば、上空の空気よりも、地表の空気のほうが温度が低い状態（逆転層）は生じます。実際に、観測されている現象をないというのは、ありもしないことを信じるのと同じで感心しません。
熱の移動は、放射だけではないということを良く考えないと、二酸化炭素主因説のおバカさんと同じ轍を踏んでしまうのではないかと、私は思います。
by 心如 (2011-12-20 23:00)
ご気分を悪くされていらしゃるかもしれませんが・・・
申し訳ありませんが、言われていることがよく判りません。
空気の断熱性が高いことは承知しているつもりです。
＞地表が放射冷却で熱を宇宙に直接放出すれば、上空の空気よりも、地表の空気のほうが温度が低い状態（逆転層）は生じます。
地表が放射冷却で熱を宇宙に直接放出するとはどのようなことを指しているのでしょうか？
もちろん、地表の熱が空気のある空間を通り越して宇宙に直接放出されることはないと思います。
地表の上の空気のある空間は放射していないということでしょうか？
＞実際に、観測されている現象
とは逆転層ができたということだと思いますが、それが放射で起きると説明できるのでしょうか？
たしかに一般的に、放射で逆転層できたと説明（？）されることはありますが・・
それは根拠を示していないと私には思われます。
by 鷹ノ巣タマ (2011-12-21 04:41)
鷹ノ巣タマさん、コメントを頂きありがとうございます
地表から放出される赤外線を、大気は100％吸収していない。だから、上空の大気よりも地表のほうが温度が低くなり得ると私は書いております。勝手に読み飛ばしておいて、根拠がないというのでは議論になりません。
敢えてもう一度書きますが、地表から放出される赤外線を、大気が100%吸収していないのだから、夜間の放射冷却によって、上空の大気よりも、地表のほうが温度が低くなり得るのです。
そこが理解できないと、放射冷却で逆転層が生じる原因を説明できません。地表と、大気に含まれる水蒸気や二酸化炭素では、同じ温度でも、赤外線を放射する割合に差があるのは理解されてないのでしょうか？
by 心如 (2011-12-21 17:23)
どうも、放射についてお話がかみ合わないようです。
基本的な事項なので
私は、空気のある空間が地球では赤外線を放射していると信じています。
その赤外線の量や周波数分布は温度に依存しているとも信じています。
ですから、地表から放射された赤外線のほとんど同じ赤外線が空間から供給されると考えるわけです。
従って、地表は空気のあるところより放射では温度が低くならないと推論したのです。
再び、ご質問です。心如さんは空間が放射しているとお考えですか？
by 鷹ノ巣タマ (2011-12-22 03:48)
鷹ノ巣タマさん、コメントを頂き有り難うございます
地表からの放射を、大気は100％吸収していないという事実を認めないのはなぜか。私には理解できません。
事実を認めない御仁と、議論しても時間の無駄だと言わざるを得ません。
私の書いたお返事を無視して、勝手なコメントを書き込まれても困惑するだけです。
by 心如 (2011-12-22 18:45)
失礼します。
申し訳ありませんが理解に苦しんでいます。
＞地表からの放射を、大気は100％吸収していないという事実を認めないのはなぜか。私には理解できません。
私のコメントのどの部分が地球からの放射を、大気が100％吸収していないという事実を認めていないのでしょうか？
私も地球からの放射を、大気が100％吸収していないと思います。
しかし、心如さんは物質が放射すれば温度が下がるみたいなことを書かれていた。
その通りだと思います。
地表は放射しているのだから、エネルギーの捨てる先が宇宙であろうが、大気であろうが関係が無く冷えることになるように私には思われました。
申し訳ないのですが、何を言われようとしているのか私には意味不明なのです。
そこで、きちんと以前から感じていた違和感の交通整理をしようと考えただけです。
なお、水蒸気や二酸化炭素の赤外線につての私の考えは
温室効果ガス（GHG）は赤外線を放射しているのか？
http://takanosunotama.blogspot.com/2011/04/ghg.html
をお読みください。
・・・・・・・・・・・
失礼ですが、どうもこれ以上の心如さんの回答は望めないのかもしれません・・・
しかし、心如さんは私があるものを無いと言っていると言われた。
私には私の名誉を守る権利があると考えます。
心如さんの放射冷却仮説は私にとっては意味不明ですが
心如さんは、逆転層が放射冷却でできる観測事実があると言われていました。
しかし、その観測事実についてなにも説明されていません。
ないものをあると言われた訳ではないでしょうから、心如さんには観測事実について説明するする義務があると思います。
観測事実が放射冷却をデータで裏打ちしたと言うことだと思いますが、そうならば、
観測されたデータで放射冷却が始まった、あるいは最盛期である、また、終了した等が分かったと思います。
また、個人的な経験で申し訳ありませんがんが、放射冷却と言われる現象とよく似た現象で午前９時になってもまだ気温が下がり続けた経験があります。
そうした観測装置の記録を茫然として見ていたのを覚えています。
こうした、放射冷却に似た現象を取り除く、あるいはこうした現象も放射冷却なのだとするための定義も必要と考えます。
そうした定義なしに放射冷却が起きたとは言えませんし、放射冷却が原因で逆転層ができたなどとなおさらいえません。
観測事実とは放射冷却の概念とは違うのです。
そこで、お聞きしますが逆転層が放射冷却でできた観測事実とは
どのような
施設
気象条件 （観測時間を含む）
観測要素で
確認されたのでしょうか？
各気圧面で下向きと上向きの赤外線量をどのように観測したのか？その結果も興味深いです。
それとも赤外線量の観測は必要ないのですか？
空間が放射しているかどうかと共に回答よろしくお願いいたします。
回答が無い場合は心如さんが無いものをあると言ったと解釈いたします。
by 鷹ノ巣タマ (2011-12-23 07:31)
鷹ノ巣タマさん
＞地表から放出される赤外線を、大気は100％吸収していない。
＞だから、上空の大気よりも地表のほうが温度が低くなり得ると私は書いております。
＞勝手に読み飛ばしておいて、根拠がないというのでは議論になりません。
貴方が、私の書いたお返事をちゃんと読まない人だというのは解りましたが… ご自分は、私の書いたことをきちんと読まないでおいて、バカげた質問をするのはなぜでしょうか？
敢えて、もう一度だけ書きます。
地表から放出される赤外線の一部は、大気を素通りし、直接宇宙に放出されているということが理解できないのでしょうか？
これが理解できるのなら、上空の空気よりも、地表のほうが温度が低くなることがあり得ると理解できるはずです。
そういう理解力がないのであれば、物理的な議論をしても意味がないと思います。
「空間が放射する」というのは何を意味するのでしょうか？
まさか、真空の宇宙空間であっても電磁波を放射するという意味でしょうか？ そんなバカげた話には興味がありません。
なにも物質が存在しない空間は、電磁波を放出しません。
もし、そんなことが可能なら、絶対0度の物体からも電磁波が放出されることになり、物理学の基本法則に反します。
電磁波を放出するのは、空間ではなくて、そこに存在する物質なのですから。
by 心如 (2011-12-23 22:14)
鷹ノ巣タマさん
＞地表が放射冷却で熱を宇宙に直接放出するとはどのようなことを指しているのでしょうか？
＞もちろん、地表の熱が空気のある空間を通り越して宇宙に直接放出されることはないと思います。
貴方は、自分の書いた文章の意味が理解できない方なのでしょうか。
物質は電磁波を放出すれば、内部エネルギーを失い温度が下がるのです。地表から放出された電磁波が、大気を素通りして、直接宇宙に放出されているのが理解できているのなら、貴方の書いた、「地表の熱が空気のある空間を通り越して宇宙に直接放出されることはないと思います。」というのは明らかに間違っていると思われないのでしょうか。
だから、何度も、地表から放出された電磁波が100％大気に吸収されていないという事実を、なぜ理解できないのかと問うたのです。
貴方に、真実をみる勇気があればですが… 逆転層の件に関しても、風のない早朝の盆地などで、地表から昇る煙突の煙が、ある一定の高さで横にたなびくのを見れば容易に観測可能です。
新たな質問をする前に、私の書き込んだお返事をまず読むべきではないのでしょうか？
とにかく、私のお返事をきちんと読まないでおいて、くだらない質問をこれ以上続けるのであれば、お相手をする必要はないと思わざるを得ません。
ご自分が、私のお返事をきちんと読まないにも拘らず、ご自分のくだらない質問にだけ回答を強要するなんて、失礼極まるからです。
by 心如 (2011-12-23 22:43)
了解しました。
私の経験を少しお話しします。
空間が放射しないかと問うたのはあなたが初めてではありません。
答えのタイプは３つでした。
了解する。
黙り込む。
知らなかった。
あなたは放射しないと言った初めての人です。
朝永振一郎先生の量子力学１を苦労してお読みになったほうがよいと思います。
それまでは放射の話はあまりなさらないほうがよいとおもいます。
失礼しました。
by 鷹ノ巣タマ (2011-12-24 04:20)
鷹ノ巣タマさん
また、私の書いたお返事をきちんと読まないで、勝手なコメントをしていますね。そういう失礼極まりない態度を改めない限り、誰からも相手にされなくなって当然です。
私は、空間が放射をするのではなくて、そこに存在する物質が、その物質の温度に応じた放射をするのだと書いております。
他人の返事を無視して、自分勝手なことばかり書き込めば、相手が黙り込む、これはつまりおかしな人間なので相手しないという選択をされたことを意味します。
それを、ご自分が相手を論破したと考えているとしたら、救いようのない阿呆だということです。
それと、朝永振一郎という方を私は知りませんが、その方も、空間が放射をしているとは多分言ってないと思います。
他人に御託を言う前に、ご自分がちゃんと勉強して、自分の言葉で説明が出来るようになってから出直されたほうがよいと思います。
でも、どうせまた私の返事をちゃんと読まないと予測せざるを得ませんけどね。
by 心如 (2011-12-24 07:42)