クエリ: 太陽からの紫外線により、大気中のオキシダント濃度が高まり発生する濃い煙霧のことを何という?
文章: スモッグ 日本では19世紀終盤に工業化に伴い煤煙の排出が増えて問題となり始めた。黒いスモッグは1950年代 - 1960年代にピークとなった。観測データ上は、例えば東京では濃煙霧(当時は汚染物質の観測がされていなかったことから、煙霧の日数を用いた)の日数は1959年(昭和34年)をピークに減少しているほか、神奈川県川崎では1961年(昭和36年)に降下煤塵の量がピークに達している一方、二酸化硫黄の濃度が急激に上昇している。こうして、黒いスモッグから白いスモッグに替わった。 1940年代から、自動車の排気ガスの増加に伴い、従来の黒色のスモッグとは異なる白色のスモッグが現れるようになった。 アメリカ・ロサンゼルスでは1944年頃から発生し始め、目・鼻・気道への刺激を特徴としていた。後に、ガソリンの原料である石油に多く含まれる硫黄分に由来する硫黄酸化物、排気に含まれる窒素酸化物と炭化水素が太陽光中の紫外線を受けて反応して生成される光化学オキシダントの2つが、その主成分であることが分かった。従来のスモッグは煤煙を主体とし霧を伴っていたが、このスモッグは晴れた日の昼間に発生し霧を伴わなかったのが特徴で、従来のものと区別して「白いスモッグ」「光化学スモッグ」、また初めて大規模な発生が報告されたロサンゼルスの名をとって「ロサンゼルス型スモッグ」と呼ぶようになった。
文章: 大気汚染 産業革命以来、燃料の主力は石炭であり、石炭の燃焼に伴う煤煙を多く含んだ「黒いスモッグ」による大気汚染が多かった。これに対処するため、煤煙の排出を規制することが行われた。煤煙を上空に送るほど気流は安定していて拡散しやすいことから、規制初期には煙突を高くする措置が取られた。例えば、日本では大気汚染対策初期の1970年頃から高さを増した集合煙突が増加した。しかし、これは発生源付近の地上の濃度を下げるだけで、汚染を拡散させているのに過ぎず、本質的な解決ではなかった。後に、煤煙を回収する集塵装置が開発・普及し、排気ガス処理が進む。 一方、先進国では20世紀中盤から、燃料の主力が煤煙を多く出す石炭から石油に替わっていった。これにより煤煙は減少したが、石油に多く含まれる硫黄分に由来する硫黄酸化物、また自動車から排出される窒素酸化物・炭化水素、窒素酸化物と炭化水素が化学変化を起こしてできる光化学オキシダントが増加し、これらを多く含んだ「白いスモッグ」が大気汚染の中心となった。 二酸化硫黄の対策として、硫黄分を回収する脱硫装置の開発・普及が進められた。日本では1970年頃から脱硫装置の設置が進んだため、東京の二酸化硫黄濃度は1960年代後半の約60ppbが1970年から1985年にかけて約5分の1に減少、1990年代初めには約10ppbになっている。またアメリカのニューヨークでも1960年代後半の約80ppbから1990年代初めに約11ppbまで減少するなど、先進国では20-30年間で最も多かった時期の6分の1程度に減少させている。またアメリカでは大気浄化法の1990年改正において二酸化硫黄、窒素酸化物、水銀に排出取引制度が導入され、排出総量の削減に寄与している。 文章: 中間圏 中間圏の下、成層圏では気温が高度とともに増加するのに対して、中間圏では対流圏と同じように高度(気圧)に比例して気温が減少する。成層圏界面ではオゾン濃度が高いためにオゾンが紫外線を吸収して平均約-2.5°C、高いときには0°C前後あるのが、高度とともにオゾン濃度が減少し、中間圏界面では平均約-92.5°Cの低温である。したがって中間圏界面付近は通常、大気の鉛直構造の内、一番低温な部分となっている。こう見ると中間圏でも対流圏のような対流が起こるのではないかと思う向きもあろうが、中間圏における平均的な気温減率は対流圏よりも小さく、対流は多少見られても比較的安定な状態が多く高気圧・低気圧の発生は見られない。中間圏では大気密度が非常に低いために、この付近での熱構造は主に酸素分子が太陽からの紫外線を吸収し、大気を加熱することと、二酸化炭素が赤外線を放射することによる冷却の両者のつりあいによって決定している。 中間圏では冬よりも夏の方が温度が低い状態にある。これは冬季に大気下層からの熱が大規模波動によって活発に輸送されるためである。したがって、夏季には中間圏界面では-100°C以下になるので、夜光雲という特殊な薄い雲が観測されることもある。中間圏界面付近から上では大気に含まれる原子・分子が太陽からの紫外線によって電離し自由電子が増加する。このような大気が電離している層を電離層といい、この最下層にあたるD層は中間圏界面付近に位置し中間圏上層は電子密度が比較的多い状態となっている。 中間圏において高・低気圧の発生はないと、前に述べたが、中間圏では大気密度が非常に小さいことから、下層からプラネタリー波などの長周期波動が上方伝播した際、擾乱の振幅が相対的に大きくなる。こうした波動現象により、振幅が極端に大きい場所では力学的に不安定になっている部分もある。また、この波動現象は付近の大気大循環に大きな影響を与えていると見られる。 文章: 発煙硫酸 濃硫酸も粘稠な液体であるが、発煙硫酸はそれ以上に粘稠である。高含有率の物はイオン液体となるため、水飴状の粘度がある。発煙硫酸中では次のような化学平衡が存在している。また、硫酸と三酸化硫黄とが等モル混合している発煙硫酸(およそ 45 %w/w)の主成分は二硫酸(ピロ硫酸、化学式 H2S2O7)であることが知られている。 文章: 霧 水蒸気を含んだ大気が冷やされるなどして飽和状態に達し凝結、含まれていた水蒸気が小さな水滴となって空中に浮かんでおり、それが地表に接している状態。発生原理も構成する水滴も雲とは変わらない。観測上、地面に接しているものを「霧」、地面に接していないものを「雲」と定義している。特に山にかかる霧(雲)のような場合、霧が差す山肌に立つ観測者からは霧と認識されるが、麓の観測者からは雲と認識されるような、場所により呼称が変わることが生じうる。なお、登山の場面などで霧や低い雲のことをガスと呼ぶことがある。霧よりも薄く灰色がかっている。水滴や微粒子の浮遊により生じ、霧の延長線上にある現象で、視程が1 キロメートル以上のものを靄と呼んで区別する。気象観測では視程が1 キロメートル以上のものを靄と呼んで区別する。 文章: 煙霧 煙霧は気象学以外においては定義が明確ではなく、靄や霞(かすみ)と呼ぶ場合がある。文学上の表現としてはこちらのほうが多用される。また、航空や惑星科学の分野においては、慣習的に煙霧・スモッグ・靄・霧などをすべてひっくるめて視程を悪化させるもの全般を煙霧の英称である「ヘイズ」(haze)と呼ぶ場合がある。 文章: 太陽嵐 太陽嵐が発生すると、普通の太陽フレアよりも格段に多い電磁波(紫外線、光(可視光線)、赤外線、電波)、磁場の波、粒子線、粒子などが放出される。これらは通常、地球の磁気圏や大気圏を通過する際にほとんどすべてが減衰してしまう。例えば、紫外線は上部大気やオゾン層に吸収されるし、磁場、粒子線や粒子はまず磁気圏に捉えられたあと、上部大気を構成する粒子と衝突してエネルギーを放出し無害化される。唯一地表に届くのが大気の窓領域の電磁波、つまり可視光線や赤外線である。 太陽嵐のように規模が大きな場合でも、これらの防御機構は機能するため、プラズマ粒子などが直接地上に達することは考えにくい。一方で、間接的な影響は起こる可能性がある(ただし、2008年12月にテミスが観測したように磁気圏の穴=薄い場所があればそこから上部大気に直接影響が及ぶ可能性もある。この場合人工衛星等への影響が懸念される)。 太陽嵐により到達したプラズマ粒子等が溜まって磁気圏内に生成された電気エネルギーは、電離層に強い電流を流し、それによって激しい地磁気変動が発生する。さらにそれによる誘導電流が送電線に生成されると、この誘導電流が正弦波交流電流を乱し、電力関係の機器が壊れたり、発電所や変電所などの電力施設が破壊されて停電になるなど、大規模な被害が発生する。 文章: 日没 しかし夜間に火事や噴火、砂塵嵐等が起こった場合には、日出の色は日没の色よりも強くなる。1991年のピナトゥボ山や1883年のクラカタウの噴火では、世界中で日出の色や日没の色が鮮やかになった。日出の直前や日没の直後に、グリーンフラッシュという現象が観測される場合もある。 文章: スモッグ Smoke(煙)と fog(霧)を合成したかばん語(混成語)である。1905年にイギリス・ロンドンの医師H. A. デ・ボー (H. A. Des Voeux) がロンドンの汚れた空気に対して用いたのが最初とされる。デ・ボーは後の1911年、マンチェスターで行われた煙の汚染に関する会議において、1909年秋に1,000人以上が死亡したグラスゴーとエディンバラの汚染に対してもスモッグの語を用い、これをきっかけとしてスモッグの語が広まったとされている。スモッグと煙霧 (haze) は似ているが同一ではない。スモッグは大気汚染により視程が低下している状態、煙霧は乾いた微粒子により視程が低下している状態を言い、定義の範囲が重複しているがずれている。例えば、霧を伴うスモッグは煙霧ではない(霧や靄となる)が、霧を伴わないスモッグは煙霧である。 文章: ヘイズ (気象) ヘイズ (haze) とは、現代の気象用語としては、乾いた微粒子の浮遊により視界が悪くなる煙霧を意味する英語だが、伝統的には微粒子により視界が悪くなる現象全般をいう。分野により、以下のような用法がある。 航空気象では、写真やビデオなどの航空撮影で、5キロメートル以下の視程では「ヘイズで今日はダメだ」などと使われる。 惑星科学では、他の天体の高層大気にある煙霧状のものを、詳細な特性を問題にせずヘイズと呼ぶ。 なお、東南アジアにおいて越境汚染として問題となっている煙霧について、日本語文献では「ヘイズ」と呼ぶ場合があるため、この項目で解説する。 文章: 大気汚染 ヨーロッパや北アメリカではこうした汚染状況を明確化するため、各国の排出量や沈着量などのデータを作成し公表している。例えば、北欧のスウェーデンでは硫黄酸化物の93%、窒素酸化物の87%が国外から運ばれてきて沈着している(1994年時点)というデータが得られている。 東南アジアでは、森林(熱帯雨林)火災や泥炭火災の煙が大規模な煙霧となり周辺国にまで広がる越境汚染が、1980年代から深刻化した。1997-1998年には約9万kmに及ぶ火災によりブルネイ、インドネシア、マレーシア、フィリピン、シンガポール、タイの6カ国に広がる過去最大の煙霧が発生、2006-2007年にもカンボジア、ラオス、ミャンマー、タイの4カ国で空気質指数(AQI)が"Unhealthy"となる大規模な煙霧が発生している。これに対処するため、東南アジア諸国連合(ASEAN)加盟国は2002年に越境煙霧汚染ASEAN協定(英語版)を締結(2003年発効)し、国家間の情報提供や連携した防止策を取り決めている。ただし、域内の泥炭面積の7割を有するインドネシアが条約を批准していない事や、所得の少ない農民によるアブラヤシ(パーム油の原料)生産のための開墾が森林破壊の主な原因で、伐採により露出して乾いた泥炭が火災を引き起こしている事などの問題があり、その後も越境煙霧汚染は度々発生している。 硫黄酸化物、窒素酸化物、酸性雨、スモッグ・煙霧などの越境汚染は、同様に大きな排出源を有するインド、バングラデシュなどの南アジアや、中国、韓国、日本などの東アジアでも発生している。東アジアでは1998年に酸性雨の原因物質の動向を監視する東アジア酸性雨モニタリングネットワーク(EANET)が発足している。 文章: 煙霧 煙 霧(えんむ) 煙と霧。 空気中に浮遊する微粒子による空気の濁り。 ピンイン: ynw 注音符号: 南語: ian-b 客家語: yn-vu 煙霧 (簡): 烟 煙霧、スモッグ 文章: 化石燃料 化石燃料に含まれる硫黄酸化物は、気管支喘息の原因物質と考えられており、古くから燃料として石炭を消費していたイギリスでは特に18世紀以降、スモッグの発生が深刻化し、特に1952年の「ロンドンスモッグ」では4000人を超える死者を出した。日本でも、1950年代から1970年代にかけては工業地帯からの排煙が四日市ぜんそくをはじめ各地で深刻な公害を引き起こすこととなった。その1968年に大気汚染防止法が施行され、工場排煙については脱硫装置の設置が義務づけられるなどの対策が進んだことにより、日本国内の工場排煙に限っては新たな被害が発生しなくなっているが、開発途上国などではそのような規制が整備されていない地域も多くあり、同じ問題が各地で繰り返されている。 文章: 大気汚染 主な大気汚染物質の発生源・発生プロセスと対応する汚染物質は以下のとおり。 大気汚染のプロセスは、まず発生源から汚染物質が放出される事から始まる。発生源は固定発生源と移動発生源に分かれ、前者はさらに工場などの「点源」と道路や都市全体などの「発生域」に分けられ、後者は自動車などが該当する。 次に放出された汚染物質は大気の流れ(風)によって輸送される。輸送の段階で一部は物理・化学的変化を起こしたり他の物質に取り込まれたりする。例えば二酸化窒素と炭化水素は大気中で紫外線を受けて反応し光化学オキシダントを生成し、二酸化硫黄は水・アンモニアと反応・酸化して硫酸(硫酸液滴)や硫酸塩などの硫酸エアロゾルを生成し、窒素酸化物は酸化・アンモニアと反応して硝酸(硝酸液滴)や硝酸塩などの硝酸エアロゾルを生成する。このように大気中で汚染物質から二次的に生成される物質を「二次汚染物質」といい、通常の「一次汚染物質」と区別する。二次汚染物質の中には、気体成分同士が反応して液体や固体の微粒子を形成するものも少なくなく、ナノメートル(nm)の大きさの粒子状物質の多くはこのような気体中の反応で生成されると言われている。 文章: 紫外線 ただ近年はこの常識から外れるFar-UVCと呼ばれる「人の目や肌に無害な波長域」が200~230nm、特に222nmを中心に研究されており、有人環境下での殺菌の実現の可能性が高まっている。(2020年9月よりこの波長域を使った市販製品が発売され、国立病院等を中心に2022年段階で4000か所以上で稼働している)紫外線照射に対する生体の防御反応として、人間の体では茶色の色素のメラニンを分泌して皮膚表面に沈着させる(これを「日焼け」という)ことにより、それ以上の紫外線の皮膚組織への侵入を防ぎ、より深い皮膚組織へのダメージを軽減させようとする。この分泌度は人種によって異なっているため、このことが皮膚の色の違いによる人種の区別をもたらしている。市販の日焼け止めローション・クリームも紫外線の進入を防ぐ効果を利用している。これらの製品では、「SPF値」「PA」と呼ばれる紫外線防御効果が記載されている。 文章: 夕焼け 大気にちりや煙霧などの微粒子(エアロゾル)が多いとき、夕焼けや朝焼けはピンク色や黄色に変わることがある。微粒子の大きさが均一のときに特定の色が生じやすい。次第に減衰するためこのような色味は地上では暗く、上空で航空機などから見ると鮮やかになる。 火山噴火による鮮やかな夕焼けは、成層圏にまで達したちりや硫酸塩成分が原因である。地平線に近い遠くの空に現れるが、太陽が出ているときにはほとんど見えず、太陽が地平線下の薄暮になってから色が最も濃くなる特徴がある。また、同時に対流圏に大量の微粒子が浮遊することで、地上の夕焼けはベールがかかったように薄暗く色もくすんで見える傾向がある。 1991年のピナトゥボ山(フィリピン)の大噴火の後に観測されており、噴火後約1年半に亘って続いた。1883年のクラカタウ火山の大噴火の後にも観測されている。