気象と地球の環境科学 |
二宮洸三 |
1章 地球環境と地球システム |
1・1地球環境の意味すること 1 |
1・2地球システムとは何か 2 |
●固体地球 3 |
●大気と海洋 4 |
●生物圏 5 |
1・3地球システムの安定性と人類 6 |
1・4地球環境問題の理解 8 |
2章 地球環境の成り立ち |
2・1宇宙観の変遷 9 |
2・2太陽系の惑星として地球 12 |
2・3地球と地球環境の歴史 16 |
2・4固体地球の変動 21 |
3章 大気と水循環 |
3・1地球システムにおける大気 27 |
3・2大気の組成と鉛直構造 27 |
●大気の鉛直構造 28 |
●大気境界と自由大気 30 |
3・3熱エネルギーバランスと地球大気の温度 30 |
3・4大気の流れ 35 |
3・5大気の流れの乱れ 39 |
3・5地球の水物質 41 |
●水物質の相変化 41 |
●地球の水物質 43 |
3・7水循環と水物質の影響 43 |
4章 海洋と海水 |
4・1海と大洋 47 |
4・2海と水の性質 48 |
4・3海水の成分 48 |
4・4海水の温度分布とその変化 49 |
4・5海流のメ力ニズム 52 |
4・6潮流は潮の満引きの流れ 56 |
4・7海洋生物による有機物の生産と物質循環 57 |
5章 生物系と地球環境 |
5・1生物系の意味 59 |
5・2生物の多様性 60 |
5・3ガイア仮説 63 |
5・4生物種の絶滅と種の保全 64 |
5・5生物多様性確保のための国際条約 66 |
5・6外来生物の規則 66 |
6章 気候と気候変動 |
6・1気候とは何か 69 |
6・2気候区分と植生 71 |
6・3土壌の性質 74 |
6・4生物圏と気候 75 |
6・5気候変動の歴史 76 |
6・6異常気象のとらえ方 79 |
●ブロッキング 80 |
●エルニーニョ現象 80 |
7章 人類と地球環境 |
7・1人類活動の急激な拡大 83 |
7・2人類による生産と消費 84 |
7・3人類の活動の自然環境への影響 86 |
7・4有害廃棄物問題 90 |
7・5都市の環境変化 94 |
7・6騒音・振動・電磁波の環境問題 96 |
8章 大気の汚染 |
8・1大気汚染とその時代的変遷 99 |
8・2大気環境問題に関係する諸要素 102 |
●汚染物質濃度と落下量 103 |
●発生源と発生物質 103 |
●汚染物質の輸送と拡散 103 |
●落下と沈着 104 |
●降水過程による除去 105 |
●汚染物質の変化 105 |
8・3大気汚染の空間的・時間的スケール 105 |
8・4光化学反応と大気汚染 106 |
8・5大気汚染と気象条件 107 |
8・8公害対策から環境保全へ 109 |
9章 酸性雨と環境問題 |
9・1酸性雨問題の発生 113 |
9・2雨水の酸性度 114 |
9・3酸性雨による被害 119 |
●湖沼・河川の酸化 119 |
●森林・土壌・構造物への影響 120 |
9・4酸性雨の生成過程と酸性物質の発生源 120 |
9・5国際的な酸性雨対策 122 |
10章 オゾン層とオゾン破壊 |
10・1オゾンとオゾン層 125 |
10・2オゾンの分布と季節的変化 128 |
10・3オゾンの生成と破壊 130 |
●オゾンと光解離反応 131 |
●オゾンと触媒 132 |
10・4オゾンホールの姿 133 |
10・5オゾンホールとオゾン破壊 135 |
●極夜渦の形成 136 |
●極成層圏雲の発生 136 |
●春期の光解離された塩素によるオゾンの破壊 136 |
●夏期におけるオゾンホールの解消 139 |
10・6全球的なオゾンの減少と紫外線の増加 139 |
10・7オゾン層の保護 142 |
11章 地球温暖化問題 |
11・1気候変動と地球温暖化 145 |
11・2大気の放射バランスと温室効果 149 |
●太陽放射と太陽定数 149 |
●大気のない地球の表面温度 149 |
●温室効果 150 |
●金星・地球・火星の大気の温室効果 152 |
11・3地球大気中の温室効果ガスの増加 152 |
●エーロゾルの影響 157 |
11・4地球温暖化とその影響の予測 158 |
11・5温暖化に対する世界的な対応 160 |
12章海洋と水の環境問題 |
12・1人類と海洋・水野環境 163 |
12・2海洋を汚染する物質 164 |
●重金属 164 |
●有機塩素化合物 164 |
●石油 167 |
●プラスチックなどの固形物 169 |
12・3海洋汚染と生態系 169 |
●水質の指標 169 |
●赤潮 169 |
●サンゴ礁の破壊 170 |
●マングローブの減少 170 |
12・4海洋環境保全の国際協力 170 |
12・5湖沼と河川の環境 171 |
12・6地下水の汚染と水道 172 |
13章 砂漠化と森林破壊 |
13・1人類の土地利用 177 |
13・2砂漠と砂漠化の気候学的背景 178 |
13・3砂漠化の意味 181 |
13・4砂漠化防止 184 |
13・5森林と地球環境 184 |
13・6熱帯林の減少 186 |
14章 災害と地球環境 |
14・1災害の定義 189 |
14・2自然災害と人類 190 |
14・3災害の軽減と防止 191 |
15章 エネルギー問題と地球環境 |
15・1エネルギーの物理単位 195 |
15・2エネルギーの形態とエネルギー保存則 196 |
15・3エントロピー増大の法則 200 |
15・4永久機関とカルノーの熱機関 201 |
15・5原子カエネルギー 202 |
15・6世界と日本のエネルギー消費 204 |
15・8化石燃料の生産と資源残存量 207 |
15・8原子カエネルギーの現状とウラン残存量 208 |
15・9新エネルギー 209 |
15・10省エネルギー 210 |
15・11化石燃料と地球環境 211 |
16章 地球環境保全の取り組み |
16・1地球環境保全の国際的協力 213 |
16・2持続可能な生産とリサイクル 215 |
16・3事業体・自治体と環境保全 220 |
16・4地球環境保全にかかわる社会の構成員の責任 222 |
参考文献 225 |
付録 229 |
索引 233 |
コラム目次 |
●2a惑星の公転・万有引力・重力 12 |
●2b脱出速度と気体分子の速度 15 |
●2c現世のストロマトライト 18 |
●2d地震計と地震波 24 |
●2e地震のマグニィチュードと震度 25 |
●2f津波 25 |
●3a空気の熱力学と静力学の平衡 34 |
●3b空気の運動方程式と地衡風 37 |
●3c空気の上昇運動と水蒸気の凝結 45 |
●3d降水過程 45 |
●3e海洋域と大陸域の水循環 46 |
●3f気象要素とその表示単位 46 |
●5a代謝 60 |
●6a新ドリアス期の低温 77 |
●6b標準偏差 79 |
●7a石綿の環境問題 89 |
●7b環境ホルモンと天然ホルモンの影響 90 |
●7c海外の有害化学物質に関わった事件 93 |
●8a汚染物質の濃度と排出総量 102 |
●8b輸送と移流 108 |
●8c拡散 109 |
●8d経済的発展と環境問題 110 |
●8eシックハウス 110 |
●9apHと酸性度 114 |
●9bpHの測定 115 |
●9c雨の酸性に関係する化学式 117 |
●9d田沢湖の酸性化 119 |
●10aオゾンの観測 126 |
●10b光解離反応と平衡状態のオゾン濃度 131 |
●10cハロゲン化炭化水素 132 |
●11a放射強制力 158 |
●11b気候モデル 159 |
●12aCOD・BOD・DO 169 |
●13a準乾燥地帯の干ばつ 180 |
●13b乾燥地域のさまざまな問題 183 |
●14a激しい自然現象も自然変動の一部 192 |
●15a位置エネルギーと運動エネルギー 196 |
●15b反応熱(燃焼熱) 197 |
●15c振子の運動に関するエネルギーの考察 199 |
●15d核燃料としてのプルトニウム 203 |
●15eフードマイレージ 207 |
●16aイースター島モデル 216 |
●16b「閉じた物質循環システム」と「質量保存の法則」 218 |
●16c限られた知識 224 |