主な要素と放射強制力の算出
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/09/18 08:45 UTC 版)
「放射強制力」の記事における「主な要素と放射強制力の算出」の解説
いくつかの温室効果ガスについては、濃度変化と放射強制力変化の関係式が示されている。 Δ F {\displaystyle \Delta F} が放射強制力(W/m2)にあたる。 Cは二酸化炭素の濃度(ppm)、Mはメタンの濃度(ppb)、Nは一酸化二窒素の濃度(ppb)、Xはそれぞれのフロンガスの濃度(ppb)。Cは変化後の濃度、C0は変化前の濃度であり、ほかの気体でも同様である。 二酸化炭素(CO2) IPCC (1990)およびMyhre et al. (1998)によれば Δ F = 5.35 × ln ( C C 0 ) {\displaystyle \Delta F=5.35\times \ln \left({\frac {C}{C_{0}}}\right)} Shi (1992)によれば Δ F = 4.841 × ln ( C C 0 ) + 0.0906 × ( C − C 0 ) {\displaystyle \Delta F=4.841\times \ln \left({\frac {C}{C_{0}}}\right)+0.0906\times ({\sqrt {C}}-{\sqrt {C_{0}}})} WMO (1999)およびHansen et al. (1988)によれば Δ F = 3.35 × ( g C − g C 0 ) {\displaystyle \Delta F=3.35\times (g{C}-g{C_{0}})} ただし、 g ( C ) = ln ( 1 + 1.2 C + 0.005 C 2 + 1.4 × 10 − 6 C 3 ) {\displaystyle g(C)=\ln(1+1.2C+0.005C^{2}+1.4\times 10^{-6}C^{3})} メタン(CH4) Δ F = 0.036 × ( M − M 0 ) − { f ( M , N 0 ) − f ( M 0 , N 0 ) } {\displaystyle \Delta F=0.036\times ({\sqrt {M}}-{\sqrt {M_{0}}})-\left\{f(M,N_{0})-f(M_{0},N_{0})\right\}} ただし、メタンと一酸化二窒素については、 f ( M , N ) = 0.47 ln { 1 + 2.01 × 10 − 5 × ( M N ) 0.75 + 5.31 × 10 − 15 × M ( M N ) 1.52 } {\displaystyle f(M,N)=0.47\ln \left\{1+2.01\times 10^{-5}\times (MN)^{0.75}+5.31\times 10^{-15}\times M(MN)^{1.52}\right\}} とする。 一酸化二窒素(N2O) Δ F = 0.12 × ( N − N 0 ) − { f ( M 0 , N ) − f ( M 0 , N 0 ) } {\displaystyle \Delta F=0.12\times ({\sqrt {N}}-{\sqrt {N_{0}}})-\left\{f(M_{0},N)-f(M_{0},N_{0})\right\}} CFC-11a Δ F = 0.25 × ( X − X 0 ) {\displaystyle \Delta F=0.25\times (X-X_{0})} CFC-12 Δ F = 0.32 × ( X − X 0 ) {\displaystyle \Delta F=0.32\times (X-X_{0})} 例えば、地球大気中の二酸化炭素の平均濃度が300ppmから400ppmに上昇した場合、IPCC (1990)およびMyhre et al. (1998)の式から求めると、 Δ F = 5.35 × ln ( C C 0 ) = 5.35 × ln ( 400 300 ) = 1.539099 … {\displaystyle {\begin{aligned}\Delta F&=5.35\times \ln \left({\frac {C}{C_{0}}}\right)\\&=5.35\times \ln \left({\frac {400}{300}}\right)\\&=1.539099\ldots \\\end{aligned}}} となり、約1.54W/m2の正の放射強制力が生まれる、と求められる。
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