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 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。光化学スモッグは光化学オキシダントと呼ばれるオゾンやアルデヒド類(R-CHO)といった気体成分と、排気ガス中の硫黄酸化物や窒素酸化物に由来する硝酸塩や硫酸塩といった固体微粒子からなる。
文章: 煙霧 煙霧の微粒子は、ナノメートル(nm)からマイクロメートル(μm)の大きさを中心とする大気エアロゾル粒子である。 煙霧を構成する微粒子の大きさは主に0.1μmを下回るオーダーである。これは光の波長よりも小さく、レイリー散乱を引き起こすため、背景の明るさに応じて煙霧は赤みを帯びたり青みを帯びたりする。 微粒子が吸湿性の場合、湿度が100%以下の環境でも、粒子が水蒸気を吸収して微小な液滴を形成する(潮解)。特に、硫酸塩や硝酸塩などの化学物質の微粒子では、純水に比べて飽和水蒸気圧が小さいため、容易に液滴を形成する。液滴と相対湿度の関係はラウールの法則とケルビン方程式を組み合わせたケーラーの式で表され、元となる化学物質により固有の値をとる。そのグラフはケーラー曲線(参考:ケーラー理論(英語版))と呼ばれている。 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: イソプレン イソプレンは多くの種の木によって生産され、大気中に放出される(主な生産者はオーク、ポプラ、ユーカリ、一部のマメ科植物)。植生によるイソプレンの年間放出量は約600 Tgであり、半分は熱帯広葉樹、残りは低木由来である。これはメタン排出量とおよそ同等であり、大気中に放出される全炭化水素の1/3に相当する。放出後、イソプレンは(ヒドロキシルラジカルのような)フリーラジカルおよびより少ない程度のオゾンによって、アルデヒド、ヒドロペルオキシド、有機硝酸塩、エポキシドといった様々な分子種に変換され、これらは水滴と混じり合いエアロゾルや煙霧の形成を助ける。ほとんどの分野ではイソプレン放出はエアロゾル形成に影響を与えると認められているが、イソプレンがエアロゾルを増加させるか減少させるかについては論争がある。 文章: 大気光 金星探査機ビーナス・エクスプレスは赤外線検知器を積んでおり、金星大気上層で近赤外線の大気発光を検知した。この発光は、一酸化窒素(NO)と、酸素分子によるものである。一酸化窒素生成反応時には紫外線と近赤外線が放出されることがわかっている。紫外線の放射は観測されていたが、このミッションまでは実際に近赤外線の大気発光があるかどうかはわからなかった。 文章: 太陽 これはコロナ下層から湧き上がる電離高温ガスの塊であり、質量10 kg程度、速度101000 km/s、エネルギーは10 J程度にもなる。かつては太陽フレア発生による副次作用と思われていたが、観測の結果CMEがフレアよりも先に起こることもあると判明しており、CME発生の根本原因は解明されていない。コロナ内部でプラズマのガス圧力が高まり、太陽の引力を超える状態になると宇宙空間へ吹き出す現象が起こる。これは太陽風と呼ばれ、1951年にドイツのルートヴィヒ・ビーアマンが彗星の尾が太陽光の圧力以外に何かしらの力を受けていることから予測し、1962年にマリナー2号の観測で実証された。太陽風の密度は粒子が1 cm当たり5個程度、通常速度は300500 km/s。成分は主にプロトン (H)次いでアルファ粒子 (He)などイオンと電子などの荷電粒子である。 文章: 地球の大気 地球大気の歴史については、確証は得られていないが、以下のようなことが考えられている。 星間中の塵やガスから誕生した46億年前の地球では、内部からの噴火による脱ガスにより揮発成分が大量に放出されて原始大気(げんしたいき、英: primordial atmosphere)を形成した。星間ガスは、水素とヘリウムが圧倒的に多く、次いでCO(一酸化炭素)、H2O(水)、NH3(アンモニア)、HCHO(ホルムアルデヒド)、HCN(シアン化水素)の順で多い。原始大気もこれに準じた成分で、高温高圧だった。これは現在の太陽の大気と似た成分である。水蒸気による温室効果が原始地球を高温高圧に保っていたという説もある。水素が多いため、大気は還元的だったと考えられる。このうち水素、ヘリウムなど軽い成分は、原始太陽の強力な太陽風によって数千万年のうちにほとんどが宇宙空間へ吹き飛ばされてしまったと考えられている。 水素を失った大気では、一酸化炭素が水から酸素を奪って二酸化炭素になり(太陽に近い地球ではメタンは大気の主成分にはならなかった)、高温によりアンモニアから窒素分子と水素分子が生成された。こうして新たに生じた水素も散逸し、原始大気の主成分は二酸化炭素、水蒸気、窒素となった。やがて太陽風は太陽の成長とともに次第に弱くなってくる。原始大気は100気圧程度もあり、高濃度の二酸化炭素が温室効果により地球が冷えるのを防いでいた。現在の金星の大気に近いものであったと考えられている。この頃の大気に酸素はほとんど含まれない。太陽からの紫外線により水蒸気が光解離して酸素を形成した過程はあるものの、地殻を構成する鉄などの金属のほとんどは還元状態にあり、酸素は酸化に使われすぐに消費されて大気中にはほとんど残らなかったためである。 文章: 光冠 水滴のサイズが均一でないばらばらの時に、白やオレンジなどの単一色のオーレオールとなりやすい。光冠は回折によって起こる現象であるため、水滴以外の微粒子が空中に浮遊している場合にも見られることがある。例えばスギ花粉が飛散している季節にはこれによる光冠がしばしば見られ花粉光環(花粉光冠)と呼ばれる。黄砂や風塵などの砂ぼこりは粒子径の幅が大きいため、光冠が見えるのは稀である。散乱が大きいため色が見えず、ただ白っぽく見えるだけのことが多い。また、大規模な火山の噴火が起こり大気の上層に微細な火山灰が吹き上げられた場合にもこれによる光冠が見られる。雲を構成する水滴よりも直径の小さい火山灰が浮遊している場合、極稀に直径が10度以上にもなる巨大な光冠が見られることがある。これは特に、1883年のクラカタウの噴火の際にこの現象を発見したビショップ牧師(Rev. 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: 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: 光化学オキシダント 窒素酸化物および炭化水素類(揮発性有機化合物)を主体とする一次汚染物質が、太陽光線を受けて光化学反応を起こすことによって発生する二次汚染物質である。 工場や自動車から排出される窒素酸化物の大部分を占める一酸化窒素は、大気中で分子状酸素と反応して二酸化窒素となるが、この反応は太陽光の照射下で非メタン炭化水素(NMHC)が存在すると著しく加速される。 二酸化窒素は紫外線エネルギーの吸収で一酸化窒素と原子状酸素に分解され、生成した原子状酸素は酸素分子と結合して強力な酸化性物質であるオゾンを生成する。 また、原子状酸素は炭化水素と作用して遊離基(ラジカル)を生成し、反応は連鎖的に進行する。 これらの反応によって、オゾン、ペルオキシアシルナイトレート、ペルオキシベンゾイルナイトレートなどの酸化性物質(オキシダント)やアルデヒドなどの還元性物質といった汚染物質(二次汚染物質)を生成する。この二次汚染物質のほとんどがオゾンである。 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: 大気エアロゾル粒子 大気中にエアロゾル粒子が多いと、一般的に夕焼けや朝焼けの色が赤く濃くなるとされる(レイリー散乱も参照)。 また、核戦争では大規模な火災が発生、これにより短時間で煤煙によってエアロゾル粒子が多量に発生し、大気の透明度を極度に低下させ、核の冬が起こるとされている。 文章: 地球の大気 地表付近の大気の主な成分は、比率が高い順に、窒素が78.08%、酸素が20.95%、アルゴンが0.93%、二酸化炭素が0.03%(急激な排出量増大で現在は0.04%強)である。水蒸気は最大4%程度になるが1%を下回ることもあり、場所や時間によって大きく変動する。水蒸気の影響を除くため、一般的に地球大気の組成は「乾燥大気」での組成で表される。二酸化炭素、オゾンのほかいくつかの微量成分の濃度も場所や時間によって大きく異なる。地表にそれらの気体の発生源や吸収源が存在するためで、例えば二酸化炭素は、空間的には都市で濃度が高く、時間的には植物の活動が活発化する夏に濃度が減少する。なお二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素、六フッ化硫黄、フロン類などの温室効果ガスの濃度は、20世紀中盤以降増加を続けていて、気候変動研究を目的に監視が続けられている。 文章: 化石燃料 40億年強前の大気は主に窒素・水蒸気・二酸化炭素・硫黄酸化物(火山ガス)などで形成されていたと考えられている。その中でも二酸化炭素については、当時は今より遙かに高濃度であったと推定されている(後に大気中の概ね 0.03% 程度まで低下、現在は概ね 0.04% になっている)。 生命の起源は少なくとも35億年前以前にさかのぼると考えられている。当初の生命は嫌気性生物が中心であったが、遅くとも24億年前までに光合成能力を持つシアノバクテリアが誕生し、地球環境が大きく変化した。シアノバクテリアは光合成によって太陽エネルギーを利用して大気中の二酸化炭素を同化(炭素固定)し、その副産物として酸素を排出する。大気中の酸素濃度の増加は大酸化イベント(Great Oxidation Event)として地層中に記録されている。シアノバクテリアが放出する酸素の増大に従い、まず大気圏内の二酸化炭素やメタンが消費され、温室効果が消失して24億年前にはヒューロニアン氷期とよばれる最初の全球凍結期に突入したと推測されている。22億年前にこの氷期は終結するが、この時期には海中でも鉄の酸化が活発となり、縞状鉄鉱床がさかんに生成された。この時期の酸素濃度はまだ現代と比べると低く(~1%)、新原生代(10-5億年前)になるまでこの傾向は続いた。19億年前までには真核生物が誕生した可能性があるが、真核生物が基礎生産の担い手として台頭するのは酸素濃度が現代とほぼ同程度になるエディアカラ紀以降のことであると考えられている。大気中の酸素の増加により嫌気性生物は海中深くなど特殊な環境を除いて大量に絶滅し、かわって酸素を利用する生物(好気性生物)が主流となった。また大気中の酸素は紫外線を遮断するオゾン層の出現をもたらし、生物の陸上への進出と発展をもたらした。 陸上に進出した樹木などの生物の死骸は堆積・加圧等され、石炭が形成された。特に古生代後半の石炭紀には陸上に大量の大型シダ植物が生い茂り、それが化石化することで大量の石炭が形成され、時代区分の名にまでなった。次いで、中生代末期の白亜紀には温暖な気候により海洋の生物量が増大し、同様の経過をたどって石油が形成された。ただしその後も石炭や石油の形成は続いており、石炭は第三紀までは盛んに生成された。日本に埋蔵されている石油も古第三紀に生み出されたものが主であり、石油はさらに新しく新第三紀の生成が主である。言い換えれば、かつて大気中に存在していた炭酸ガスと太陽エネルギーが、生物の働きによって長大な時間をかけて固定され、地中深くに封じ込められたものであると言える。現在でも大気中の二酸化炭素を有機化合物へと人工的に、かつ効率的に固定する方法は開発されておらず、人間、動物を含めた全ての従属栄養生物は、植物や藻類、シアノバクテリア(独立栄養生物)による光合成なくしては生命をつなぐことができないが、それは食糧ばかりでなくエネルギーでも、また地球上の様々な循環の仕組みを維持する上でも同様である。 文章: 黒煙 黒煙(こくえん)とは、有機化合物が不完全燃焼した際に発生する煙である。