今回と次回の２回に分けて、二酸化炭素や水蒸気が本当に地球温暖化の原因なのか検討して行く。
図１は下記の「ここが知りたい地球温暖化 Ｑ９水蒸気の温室効果」の記事の中で用いられている図である。図２に記事の冒頭の質問と答の要約を示したが、内容はその１で紹介した江守のビデオと同じで、二酸化炭素濃度の増加が気温を上昇させ、その結果として水蒸気量が増加しさらに温暖化が進む、と説明されている。
In this and the next article, I will examine whether carbon dioxide and water vapour are really the cause of global warming.
Figure 1 shows the diagram used in the article "Global Warming Q9: The Greenhouse Effect of Water Vapor" below. Figure 2 shows a question and summary of the answer at the beginning of the article, and the content is the same as in the video by Emori introduced in Part 1.
"Global Warming Q9: The Greenhouse Effect of Water Vapour"
https://www.cger.nies.go.jp/ja/library/qa/11/11-2/qa_11-2-j.html
図１ 国立環境研究所の横畠徳太が水蒸気の温室効果について説明しているサイトで用いられている図
Fig. 1 Diagram used by Tokuta Yokobatake of the National Institute for Environmental Studies to illustrate the greenhouse effect of water vapour.
図２ 上に紹介した記事「ここが知りたい地球温暖化 Ｑ９水蒸気の温室効果」の冒頭に載っている質問と答の要約
Fig. 2 Question and summary of the answer at the beginning of the article "What I want to know about global warming Q9: Greenhouse effect of water vapour"
(No English text translated from Fig. 2)
図３は、地球温暖化との関連でよく見かけるサイトで示されている図で、地球の大気を太陽からの入射光（左）と地表からの放射光（右）が透過している様子と大気中の各種気体がそれぞれの放射を吸収する様子を示している。これとよく似た図が様々なサイトで引用されているが、これが大本だろう。
赤外領域の光はほとんど水蒸気に遮られて透過しないが、地表からの放射光である波長10μm辺りにピークがある領域とそれより少し短い波長４μm辺りにピ－クのある領域でよく透過している。ただし、波長４μm近辺では太陽からの放射も地表からの放射も非常に弱く、今回の論議からは外れる。地表からの放射は主に水蒸気、二酸化炭素及びオゾンによって吸収されている。
図１と異なるのは、宇宙に向かって透過している領域が８μm近辺から13μm程度までと狭く示されているのとＣＯ2の吸収が100％に達しており、宇宙空間への放射が全くない点である。
Figure 3 is a diagram from a site often seen in relation with global warming, showing how incident light from the sun (left) and radiant light from the surface (right) pass through the Earth's atmosphere. It shows how various gases in the atmosphere absorb their respective radiation. Figures very similar to this are cited on various sites, but this is probably the original.
Most of the light in the infrared region is blocked by water vapour and does not pass through, but the region with a peak around 10 μm wavelength and the slightly shorter wavelength around 4 μm, which is radiated light from the ground, is well transmitted. However, in the vicinity of 4 μm wavelength, both the radiation from the sun and the radiation from the surface of the earth are very weak, and are outside the scope of this discussion. Radiation from the earth's surface is mainly absorbed by water vapor, carbon dioxide and ozone.
The difference from Fig. 1 is that the transmission area toward space is narrowly shown from around 8 μm to about 13 μm, and the absorption of CO2 has reached 100%, and there is no radiation to outer space.
図３ 大気を透過する太陽からの入射光（左）と地表からの放射（右）
Fig. 3 Radiation transmitting the atmosphere, incident light from the sun (left) and radiation from the earth's surface (right)
図４は図３の左側、太陽からの入射光と地表でのスペクトル強度を示している。
2600nm付近までのスペクトルであるが、図３の波長４μmより短い領域の右から５番目までの水蒸気による吸収にはH2Oが付記されている。さらにその左２カ所、820nm近傍と720nm近傍にも水蒸気の吸収がある。
これらの水蒸気による太陽放射の吸収がどのくらいの量なのか、それぞれを三角形または台形として面積計算をしてみた。かなりの誤差を含む前提であるが、約134W/m2になった。図１の吸収エネルギーの２倍近い値である。
この値は下記のウィキペディアの記述とも大体一致している。
FIG. 4 shows the left side of FIG. 3, the incident light from the sun and the spectral intensity at the surface of the earth.
It is a spectrum up to around 2600 nm, but H2O is added to the absorption by water vapor up to the fifth one from the right in the region shorter than the wavelength of 4 μm in Fig. 3. Furthermore, water vapor absorption is also present at two locations on the left, near 820 nm and near 720 nm.
In order to find out how much solar radiation is absorbed by these water vapors, I calculated the area of each of them as a triangle or a trapezoid. Although it is a premise including considerable error, it became about 134 W / m2. This value is nearly double the absorbed energy in FIG. 1. This value is roughly consistent with the Wikipedia description below.
図４ 太陽放射のスペクトルと大気による散乱と吸収
Fig. 4 Spectrum of solar radiation and its scattering and absorption by the atmosphere
From https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Solar_Spectrum.png#file より
ここから言える事は、水蒸気が地表からの放射を吸収して「温室効果ガス」として機能するよりも大きなエネルギーを太陽の入射光から吸収して、むしろ地表の温度を下げる働きをしているのであり、温室効果ガスではなく日除けの役割を果たしているのである。
水蒸気が多くなれば雲もできやすくなり、雲が多くなれば地表面の温度上昇はさらに抑制される。
繰り返しになるが、水蒸気は温室効果ガスなどではなく、むしろ日除けなのである。
What can be said from this is that water vapor absorbs more energy from the incident light of the sun than it does by absorbing radiation from the earth's surface acting as a "greenhouse gas", so it actually works to lower the temperature of the earth's surface. It plays a role of the "sun shade" not a greenhouse gas.
The more water vapor, the easier it is for clouds to form, and the more clouds there are, the more the surface temperature rise is suppressed.
Again, water vapor is not a greenhouse gas, but rather a sun shade.
