高輝度LEDを利用した温室効果実験器開発への挑戦

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本研究の目的は、二酸化炭素による温室効果を実験室で検出するための実験器の開発にチャレンジすることである。地球温暖化の原因として、今や温室効果という言葉を知らない人はほとんどいない。しかし、温室効果の原理を正しく理解している人は少なく、むしろ誤った理解が全国的に拡散している。これは、温室効果を理解するための適切なモデル実験が存在せず、誤った理解に基づく実験例が流布していることが原因である。温室効果は、太陽放射により温められた地面が赤外線を放射し、それを地球大気が吸収して赤外線を再放射することにより、地面がさらに温められる効果である。温室効果の正しい理解を普及させるためには、よく知られた温室効果ガスである二酸化炭素を利用して、太陽・地球大気・地面の間の熱のやり取りを忠実に再現する直感的にも理解しやすい実験器を開発する必要がある。しかしながら、惑星スケールの現象である温室効果を実験室で再現することは極めて困難である。温室効果を再現したとする実験は日本でも数例報告されているが、それは実験の実施者の誤った理解に基づくものであり、信頼に足る検出例は未だに報告されていない。これを実現するためには、適切な太陽と地球大気のモデルを製作する必要がある。ここ十年ほど、我々は温室効果の原理に基づく実験装置の開発にチャレンジし、それを実現するためのアイデアを蓄積してきた。本研究では、太陽のモデルとして最近開発・販売されはじめた高輝度LEDライトを利用する。また、地球大気のモデルとしては、１気圧の気体を封入した容器の窓材として、薄いプラスチックフィルムを利用する。これらを導入した装置をマイナス40℃程度のフリーザーに入れて、温室効果実験器として完成させる計画である。研究初年度の令和４年度は、必要な物品の選定や実験室の整備を中心に作業を行い、翌年度から実験を開始するための準備を進めた。