2023-01-14

これからのエネルギー覇権は?世界、そして日本のエネルギー動向のいま。

前回記事(リンク)では、産油国、世界のエネルギー産出力を整理しました。そこから見えてきたのは、世界のエネルギー産出バランスの偏り、つまり実物を持つ国家がユーラシア大陸に集中している状況です。
これまでの世界のパワーバランスは、西側諸国が制覇力(金融・軍事・シーパワー)を持っていました。一方で近年は、中国の存在感増大、ウクライナ侵攻による経済制裁で顕わになった欧州のロシアエネルギー(天然ガス)依存、国内に目を当てれば電気代の異常高騰による政府の国民補助など、西側諸国のエネルギー政策の限界が見えてきています。これらは、世界動向に対する重要な示唆を与えてくれているように思えてなりません。

今回は、世界の、そして日本のエネルギー動向と世界のパワーバランスを読み解いていきます。

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2022-12-24

世界のエネルギーの動き~日本が中東諸国に依存するのは何故か?~

前回の記事では、化石燃料をはじめとしたエネルギー源の生成過程や気象変動の影響について紹介しました。

(前投稿:「そもそもエネルギー源とは何か?化石燃料とは?」より)

今回は、それら化石燃料がどこで採掘されるのか、世界各国での輸出入関係について紹介していきます。

地球の地下には石油や石炭、天然ガスなど多くの化石燃料が眠っています。
しかし、それらは地球のいたる所で採掘できるわけでは無く、大量に採掘できる場所もあれば、採掘できない場所もあります。日本のエネルギー自給率が低く、他国より資源を輸入しているのは埋蔵量が少ないことが要因の一つです。

では、日本を含めた世界のエネルギーの動きはどうなっているのでしょうか?
化石燃料は地球の何処で発掘され、日本と他国との輸出入関係はどのようになっているのか、いくつかの観点から見ていきます。

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List    投稿者 hanatuka | 2022-12-24 | Posted in G.市場に絡めとられる環境問題No Comments » 
2022-12-13

エネルギーの今後を考える~脱炭素・エネルギー費高騰の中で日本はどうする?

CO2排出・地球温暖化→脱炭素の圧力を受けて、化石燃料への世界的な圧力が増しています。しかし実態は、再生可能エネルギーだけでは社会を維持するのは不可能。欧州は、ロシアからの天然ガスパイプラインを爆破され、この冬を超えられるか?の危機へ。慌てて脱炭素を推進してきたEU委員長が中心となり、アゼルバイジャン→欧州への新パイプライン構築や、LPGの輸入及びコンビナート建設に動き、天然ガスや石炭等の化石燃料をかき集めています。その上、背に腹は変えられない!と、後進国が契約済みの化石燃料を高額で横取りする始末。先進国は後進国の反発を買い、COP27は大荒れ。気温上昇1.5℃目標達成も圧力強化できず。

今後、どうなるのでしょう??

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List    投稿者 yooten | 2022-12-13 | Posted in G.市場に絡めとられる環境問題No Comments » 
2022-12-03

そもそもエネルギー源とは何か?化石燃料とは?

私たちの暮らしを支えるエネルギー。その『エネルギーを創り出している資源、化石燃料はどのように生成されているのか』について今回は紹介します。

エネルギーの種類
まず、エネルギーには「一次エネルギー」と「二次エネルギー」の2つの種類があります。

「一次エネルギー」・・・なにも加工されていない、そのままのエネルギーのことを指します。石油や石炭、天然ガス、地熱、水力などをはじめ、太陽光や風力などの再生可能エネルギーや薪、石炭などを含みます。
※化石燃料は一次エネルギーに含まれます。

「二次エネルギー」・・・一次エネルギーを転換、または加工して作られるエネルギーのことを指します。電気やガソリン、ガスなど、家庭やオフィスで見られるエネルギーは二次エネルギーに振り分けられます。

化石燃料は状態変化によって様々な資源に分類される
化石燃料

├ 気体 → 天然ガス

├ 固体 → 石炭

└ 液体 → 石油

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List    投稿者 kanagawa | 2022-12-03 | Posted in G.市場に絡めとられる環境問題No Comments » 
2022-11-15

地球温暖化を地球気象からみる

50年前、身近で起きていた公害問題(水質汚濁・大気汚濁・土壌汚染・他)が法規制で一定改善されましたが、現在、地球規模の環境問題(海洋廃棄物・地球温暖化)が出てきています。

 何人も、「環境破壊を阻止しなければならない」と言われれば、反対できません。しかし近年発生した「オゾン層破壊・環境ホルモン・ダイオキシン」の問題も原因と結果がはっきりせず、とにかく対策はしなければと世論形成になったような気がします。そのような風潮に違和感を感じ「事実はどうなのか」の追及をしています

まず、「地球温暖化」を扱いたいと考えています

■地球温暖化は嘘?本当?真実や根拠、理由をグラフで解説まとめ!

より

出典よりお借りしました

青い折れ線が気温、黒い折れ線が二酸化炭素です。赤い線は太陽の活動です。詳細はわかりませんが、太陽が活発で日光が強いと赤いグラフが上向きになります。
こういうグラフは根拠が明確になりますし、本当に関係しているかどうかがよくわかります。このグラフを見る限りは、二酸化炭素と気温の関係性があるグラフとは言えないでしょう。グラフ内の二酸化炭素と気温は別の動きをしています。ただ、その背景の根拠や理由はわかりません。

グラフからもわかる通り、二酸化炭素が増えているから気温が上がっているというわけではありません。
しかし、全体的に見れば、二酸化炭素が増えて、気温も上がっていると捉えることはできるでしょう。
気温と二酸化炭素の関係よりも、気温と太陽活動の関係の方が密接なことがグラフからは読み取れます。

(後略)

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■日本の地球温暖化とは都市の高温問題(ヒートアイランド現象、集中ゲリラ豪雨)では?

参考論文:(近藤純正)日本の地球温暖化、再解析2022 K219.温室効果,CO2濃度と地表面の放射量

要約すると

・都市市の高温化の要因は、ビルや舗装道路により、緑の多い田園地域に比べて蒸発散量(=蒸発量+蒸散量)がなくなった事である。それは、蒸発散に費やされる気化の潜熱が少なくなる分、その熱が地温を上昇させて気温が高くなる。
・CO2の影響:大気放射量(大気から地面への放射量)284W/m2 CO2(100ppmから400ppm)の増加熱量6W/m2 で影響度は2%程度
・都市化の2019年時点における昇温量は1920年を基準にとして札幌では1.1℃、仙台では1.3℃、東京では2.0℃、名古屋と京都では1.5℃、大阪では1.1℃、広島と福岡では1.5℃である。緑豊富な田舎ではあまり変わってない

又「日本の気温は、地球温暖化で何度上昇したのか より

要約

今回の1881~2019年期間の日本平均の100年当たりの地球温暖化率は0.77℃/100y となった。地球温暖化量には太陽黒点数と同じ約10年周期と、大規模火山噴火・ 海洋変動に伴う30~40年の周期的変化が混在するため、100年間当たりの気温上昇量 は期間の選び方によって大きく変わる

図1:1881年から2019年までの日本の各年の平均気温の基準値からの偏差。黒線: KON2020(1881-2019年、34地点)の線形回帰直線注1)、オレンジ線:気象庁発表値(1898-2019年、15地点) 出典よりお借りしました

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■地球規模の気象変動は宇宙気象が影響する。

地球温暖化関わる多く研究者は、太陽活動はほぼ一定であり、地球の気候変動大きな影響はない、と想定している。
環境ブログでも紹介されていますが、下記の記事にも記載されていますので主要な点を記載します

【太陽活動の影響】太陽の異変 宇宙線が揺るがす気候変動|ガリレオX第15回 – Bing video

>太陽の黒点は11年周期であるが、今2009年時点で、周期が12.5年となっており、今から10年後同じように周期が伸びた場合、マウンダー極小期(寒冷期:イギリスで平年-2℃。日本では元禄時代の東北の寒冷化 1645年から1715年にかけて太陽黒点の観測数が著しく減少≒太陽磁気活動が弱まった期間)の再来になるのではと言われている。
有力な仮説として、太陽の磁場は太陽系に降り注ぐ宇宙線を防御しているが磁場の縮減(黒点減少)により、宇宙線が直接地球に多く到達する。
その結果、地球上の上空大気が宇宙線によりイオン化されエアロゾール(雲の種粒子)となり雲が多くできる。⇒地上への太陽光量が減り気温の低下。同時に雨量の増大(異常気象)となる。近年では2009年の世界中での豪雨発生。
この事は樹齢1000年の縄文杉の年輪に含まれた炭素同位体(宇宙線を受けた結果)の計測や南極のアイスコア(毎年の降雪の水蒸気量が氷で分かる)の分析で確認できる。
参照:「太陽観測衛星「ひので」 | 国立天文台(NAOJ)リンク
又、JAXA | 温室効果ガス観測技術衛星2号「いぶき2号」(GOSAT-2)リンク
により、大気中の温暖化ガス(CO2/CO/メタン等の濃度)の観測を行い、2015年12月には二酸化炭素の全大気平均濃度が400ppmを超えたデータを示している。
参照:JAXA 第一宇宙技術部門 Earth-graphy リンク

■地球の太陽軌道の変化による地球気候変化(全球凍結など)を紹介します

恐竜時代の地球軌道が、地球環境を変えた? – 新たな変動メカニズムの提唱 | academist Journal (academist-cf.com)より

出典からお借りしました

地球軌道が少し変わると、地球環境が大きく変わる:ミランコビッチ・サイクル

太陽と木星や火星などの惑星の重力相互作用により、地球軌道は変化する

地球は太陽からの日射で温められているので、日射量が変われば地球の気候も変わります。太陽と木星や火星などの惑星の重力相互作用により、地球の自転軸は、22度から24.5度くらいのあいだを4万年周期で変化します。また自転軸の方向も現在の北極星から、織り姫星として知られる琴座のベガへと約2万年周期で変わります(歳差運動)。そのため、太陽に近い時期/遠い時期の季節が変わり、季節性が変化します。さらに、太陽の周りを地球が回る軌道の形も、10万年、40.5万年、200万年〜数1000万年といった周期で変化します(離心率変動)。これらにともなって、季節性がさらに変化します。これらの地球軌道変化の周期を「ミランコビッチ・サイクル」といいます。

この結果として、北緯65度の夏の日射量が変動し、氷床の拡大-縮小を引き起こした、という理論を、提案者の天文学者の名前にちなんでミランコビッチ理論と呼びます。日射のわずかな変化に氷床量が、大きく変化し、海洋循環や生態系が大きく変わった結果、大気CO2濃度や気温をはじめ、地球環境が大きく変動したと考えられています。

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まとめ

地球温暖化の主要因は、CO2排出増大(2%)でなく、都市化の依る熱ダマリ等によるものである。又地球気象変化は、太陽活動(太陽からの輻射熱量)⇒10年周期の寒冷化、地球軌道変化の周期(200万年〜数1000万年)⇒地球の氷河期となっており、事実はどうなっているか気象衛星の調査での追求が始まっています

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List    投稿者 kisi | 2022-11-15 | Posted in G.市場に絡めとられる環境問題No Comments » 
2022-10-25

偏西風と貿易風が逆向きにふく理由

日本に住んでいると偏西風を耳にする機会が多いと思います。

これらは恒常的に西から東へふくことが共通しています。これらのように年中通してふく風を恒常風と呼びます。偏西風は緯度30°~60°付近を流れています。

他の恒常風としては0°~30°付近を東から西へ流れる貿易風があります。

このあたりは以前のブログ「風がふくのはなんで?(4)~貿易風や偏西風が生まれる構造~ – 地球と気象・地震を考える (sizen-kankyo.com)」でも詳しく紹介しているので、そちらも覗いてみてください。

画像はこちらから引用させていただきました。

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List    投稿者 watadai | 2022-10-25 | Posted in G.市場に絡めとられる環境問題No Comments » 
2022-10-22

地球内部の構造はどのようにして分かったのか?

地球内部はどのようにして推察されているのか。今回は地球内部について迫っていきます。

 

https://assets.st-note.com/img/1666400544960-JqAU0Jf7nP.png?width=800からお借りしました。

 現在の科学では地球内部には地表にあるよりも密度の高い岩石と金属が充満していると考えられています。
その根拠として重要なキャベンディッシュの実験があります。
しかし、この重要なキャベンディッシュの実験には問題があると指摘されています。

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List    投稿者 kanagawa | 2022-10-22 | Posted in G.市場に絡めとられる環境問題No Comments » 
2022-10-22

【地震のメカニズム】地球の内部構造から角田理論、石田理論、野尻理論を統合する

この間、地震について、熱移送説の角田理論爆縮の石田理論、その系統の野尻理論を紹介してきました。

その中で分かってきたのが、地球の内部構造、特に「マントル」の流動性をどう捉えているか、がポイントになる。という事です。
そこで今回は、定説(プレート論)含め、各理論が地球内部の構造をどう捉えているか。を整理することで、3つの理論の統合を試みたいと思います。

⓪定説(プレートテクトニクス)
まずは定説。
理論の概要
・岩盤の「ずれ」=地震。地球内部では、プレートとプレートの境界で岩盤に力がかかっており、それに耐えられなくなったときに地震が起こる(岩 盤がずれる)。

内部構造をどう捉えているか
・地殻:50~60km
・モホ面(=地殻とマントルの境界線)
・上部マントル=リソスフェア=剛体
アセノスフェア=流動性あり※
・下部マントル=メソスフェア=剛体

ここでポイントになるのが、「アセノスフェア」。プレート理論は、流動性のあるアセノスフェアの上を地殻が移動する
という理論ですが、この流動性のあるアセノスフェアが固体なのか、溶融しているのか。が議論になっていました。
古くは流動性があるのに「固体」という、正直理解するのが難しい事が定説になっていたようですが、現在では部分的に溶融している説も有力視されているようです。(2019年)

それでは、つづいて各理論を見ていきましょう。

石田理論

石田理論は「巨大地震は「解離水」の爆縮で起きる!(2013年)」という著書で提起されていますが、その肝は「マントルは溶融している」という点です。定説で溶融論が支持され始めたのが2019年と比較的最近なので、石田理論の根幹をなす部分が間違っていなかった事になると思います。

◇理論の概要
・マグマの熱で水が水素と酸素に分離される「解離水」が出来、それが再結合するときの水素爆発(爆縮)が巨大地震を生み出す。
◇内部構造をどう捉えているか。
・地殻=モホ面+リソスフェアまで(モホ面+地震波を早く伝達させる橄欖岩の層)
・マントル
アセノスフェア:溶融マントル
※地震の波形及び走時表(始地震波の走行距離と時間の関係を調べたもの)から、
「アセノスフェアは固体ではなく溶融している」と仮定。

野尻理論

野尻理論は、石田理論をより工学的、かつディテールまで分析した理論、という印象です。
地震予知不能の真因が2021年の出版なので、最新の研究も反映された上での論。という事になっていると思われます。
マントルについては明記していませんが、随所に出てくる記載内容から推測すると、岩石とマグマが混ざったもの=マントル(なので基本的にマントルは溶融している)と捉えていると思われます。

◇理論の概要
・石田理論と同様、地下からの溶融マグマによって生じた「解離水」の水素爆発(爆縮)で地殻の「岩盤が崩落」し、巨大地震を生み出す。
◇内部構造をどう捉えているか。
・厚さ60km当たりを「マントル」と表記。
・また、10km付近で、マグマと岩石のバランスが取れる。と記載がある事から、マントル=マグマと岩石が混ざった溶融状態という認識
・深さ400km~700kmはどろどろのマントル(溶融マントル)という記載あり(≒角田理論で言うところの「地震のツボ」)

角田理論
最後は熱移送説の角田理論。地震の癖を発表したのが2009年と3理論の中では一番古い。2022年に出版した「メガ地震がやってくる」でも熱移送説を説明してくれています。それによると、
マントル=マグマと岩石が混ざった状態で、その比率の違いで名前が変わっている。という捉え方です。
注目点は、地震のツボと呼ばれるマントルの一部が溶融マントルとしている点です。

◇理論の概要
・2,900km以深にある熱エネルギー流が遷移相の深発地震を生み出し、それがアセノスフェアに蓄積され、地表にメガ地震が発生する。
◇内部構造をどう捉えているか。
・地殻:厚さ約40kmで固体
・上部マントル
リソスフェア:40~100km。粒あんの粒だらけの状態
アセノスフェア:100~400km。リソスフェアと遷移相の間の状態
遷移相:410~660km。粒あん状態。マグマと岩石が混在する柔らかい状態。=地震のツボ。溶融マントル
・下部マントル:厚さ約660~2900km どろどろのマグマと岩石がまじった状態。

以上見てきた様に、3理論はもちろん、定説も最近は「溶融マントル」なるものが地球内部に存在することを認めている様に、マントルのうち、アセノスフェアと呼ばれるエリアが岩石とマグマが混在した「溶融マントル」である事は間違いなさそうです。

だとすると、本来の目的である地震理論についても、やはり定説のプレート論ではなく、他の3論の方が説得力を持っています。

特に観測データの検証からも、角田理論「マグマエネルギーが地震を起こす」が、大きくは正しそうです。
そのマグマエネルギーを得て、地震がどう発生しているか。は石田理論や野尻理論がより詳細に記載されている、と言った所でしょうか。

まとめると

地球内部のマグマエネルギーから出来た「溶融マグマ」によって生じた「解離水」が水素爆発=爆縮を引き起こし、そのエネルギーで岩盤が崩落=大地震

という事で言えるのではないでしょうか。

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List    投稿者 ko-yugo | 2022-10-22 | Posted in G.市場に絡めとられる環境問題No Comments » 
2022-10-18

磁力の発見の歴史(近代)⑨~ロバート・フックの構想した「世界の体系」を解き明かしたアイザック・ニュートン

〇ロバート・フックの重力と磁力の測定

「フックの法則:ばねの力はその伸びに比例している」は、単にばねについての一つの経験的法則を発見しただけのものではない。力が数学的関数によって表されるという思想のケプラーに次ぐ表明であり、その具体例のはじめての発見であった。フックが「実験哲学」を語りながらもベーコンを超えているのはまさにこの点で、力の強さを定量的に測定し、数学的な法則に捉えることを目指したことにある。

 

フックの重力と磁力の研究もこの方向に進められた。

 

フックの本来の狙いは地球の重力が本当に磁気的な起源のものなのか否かを探ることにあった。そして、その判別条件として重力の距離変化の測定が位置付けられていた。

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List    投稿者 kurahasi | 2022-10-18 | Posted in B.科学史No Comments » 
2022-10-15

1/fゆらぎの「1/f」はシンプルな自然の理を表している

皆さん、「1/fゆらぎ」って聞いたことありますか?
木目や海の波、音楽、自然物などさまざまなものにある一種の「ゆらぎ」といわれており、“リラクゼーション効果がある”という話から、注目を浴びているワードです。
しかし実際の所、本当にリラクゼーション効果があるのか、「1/fゆらぎ」とは何なのか、実はイメージも湧きにくく、まだまだずっと謎が多いものでもあるんです(@_@)

そのため、今回はこの方の話を元に、1/fゆらぎの正体に迫っていこうと思います!
☆吉田たかよしさん「世界は「ゆらぎ」でできている」☆

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【1/fゆらぎは、実は不思議なものでなんでもない?!】

ではまず、「f」とは何を指すのか?「1/f」とは何を表しているのか。吉田たかよしさんという方が感覚的にも掴みやすいように説明してくださいました。

 

●周波数とは、周期とは。

周波数…一秒間の波の数。
周期 …一定時間ごとに同じ現象が繰り返される場合の、その一定時間。

例えば、周波数が4Hzの場合、1秒間に4回波がある・振動しているということになります。また、周期が4秒という場合は、1振動に4秒かかるということで、周波数は0.25㎐になるということになります。

 

●「f」とは何か?
では、まず1秒を周期で割ってみましょう。仮で、周期は0.5秒に設定します(0.5秒で1波)。
1÷0.5=2 になりますね。
この答えが、周波数…「f」の正体になります。周期が0.5秒の場合の、1秒間の振動数を表している、“2㎐”のことを言っているのです。

 

●「1/f」とは何か?
では、1秒を今度は「f」=周波数で割ってみましょう。さっき出てきた2㎐と設定します。
1÷2=0.5 になりますね。
そう、「1/f」は周期そのものを意味するということになるのです。

・1秒÷周期=周波数(f)
・1秒÷周波数(f)=周期   こういう関係性になります。
 

なので、周期を8秒→4秒→2秒→1秒と半分にしていくというのは、とりもなおさず1/fが8→4→2→1と半分になっていくということなのです。

揺らぎのパワーもここに比例します。
パワーとは、そのまま波の力という意味ですが、揺れの大きさと考えると分かりやすいかもしれません。電車が大きく揺れればパワーもすごい強さだし、小さな揺れはパワーも弱いのです。

 

さて、これをグラフ(パワースペクトルの対数グラフ)にしてみましょう。縦軸に揺れのパワー、横軸に周波数をはめると…見事に右下がりの直線が出来上がります(対数グラフなので)。


「1/fゆらぎ」と検索すると、このグラフがよく出てくるので、イメージもこのグラフが浮かぶかもしれませんが、
周波数が上がるとはどういうことなのか、周期が短くなるとはどういうことなのか、実際のイメージが湧きにくいのかもしれません。

 

ですが要は、周波数が上がる=周期が短くなる=揺れが小さくなるということ。電車の揺れのように、小さい揺れになればパワーも小さいのです。
海の小さな波が、津波になると大きな力になるのも、全部そういう普段の感覚と繋がっている、至って普通の現象のこと・普通に感じていることを、数値化して表してくれているのではないでしょうか?

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1/fを調べていく中で、そもそも「ゆらぎ」ってなんなんだろう?という疑問もわいてきました。
調べてみると、「ゆらぎ」とは、ある法則性がくずれることで生まれるもの、とのこと。
生まれる「ゆらぎ」は様々なタイプがあって、「1/f」もその内の一つ。
先ほどの「1/f」のように、私達が聴覚的・視覚的に得る情報を認識できるのは、この“ゆらぎ”の違いを感じているからなのではないか?とも感じています。
これは1/fゆらぎに留まらず、「ゆらぎ」そのものに注目して、掘り下げていきたいですね!(なにより面白そう!)

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List    投稿者 oga | 2022-10-15 | Posted in D01.地球史, D02.気候No Comments »