人間の「排熱」はどの程度か?

人間の「排熱」、つまり人間活動に伴う「人工排熱」の総量を、簡単な推定で大雑把に計算し、その数字を、太陽エネルギーの総量と比較してみました。
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BSC(BMI+Mindcontrol) @kanohosi

@kanohosi @rcctv @y_mizuno @rosary_lab 節操もなく愚痴るのもどーでもよいが。噴火が沈静化している火山地帯とかといっても熱の地域拡散は知れているが、人間の廃熱は今は地球規模、次は冬の大豪雪。これは予測できること。

2014-08-23 16:38:23
BSC(BMI+Mindcontrol) @kanohosi

@rcctv @y_mizuno @rosary_lab 人間が求めることで廃熱が地球を温め、これはもう止めることができないことで地球は滅ぶ。否定はどうぞ。にほんかいの海流が下がらず、偏西風が蛇行すれば次は大豪雪が来る、そんだけのこと。

2014-08-23 16:38:36
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

全地球に対するエネルギーフラックスの収支バランス。これは地球の全表面の面積で平均した数字であることに注意。この数字を4倍すると、太陽で真上から照射された赤道で起こっているエネルギーフラックスのバランスになる。 twitpic.com/eandcf

2014-08-24 02:22:28
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MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

世界のエネルギー種別の消費量(石油換算)の推移。単位は億トン/年。2010年の合計で、約100億トン/年。出典 rist.or.jp/atomica/data/p… twitpic.com/eanfjb

2014-08-24 03:09:42
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MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

肯定も否定もする前に、まずは簡単な計算をやってみます。それがどの程度か、という推定。おかしいところがあれば、ご指摘願います。@kanohosi 人間が求めることで廃熱が地球を温め、これはもう止めることができないことで地球は滅ぶ。否定はどうぞ。 @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 03:13:58
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

世界の人間が消費する石油換算のエネルギー消費は、年間総計で約100億トンです。これらは最終的に全部、熱になりますよね。石油の燃焼熱は約50kJ/g程度なので、これらを掛け算して結果は、約5×10^20J/年となります。@kanohosi @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 03:36:15
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

石油の燃焼熱のデータはあまり自信がありませんが、例えば、www3.u-toyama.ac.jp/kihara/chem/fi… でも 50kJ/g 程度の数字が出ています。私は理科年表で調べましたが、重油で38~47kJ/gという数字でした。 @kanohosi @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 03:28:34
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

人間が生きているだけで基礎代謝に対応するエネルギーを生しますが、それも人為的なので(苦笑)計算すると、ご承知の通り1人100W程度の発熱なので、世界に100億人いるとして1年間の全発熱量は約3.2×10^19J/年の程度。@kanohosi @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 03:34:15
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

太陽から地球に流入する全エネルギー(この流入・流出バランスが地球の温度を決める)を計算し、人為的な熱エネルギーと比較。太陽エネルギー流入は地球に対して342W/m^2ですから地球全表面では1年で約5.4×10^24J/年。@kanohosi @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 03:43:55
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

まとめると、人間の生存が発するエネルギーは約3×10^19J/年、使うエネルギーはその10倍で、約4×10^20J/年、対して太陽エネルギーの流入は5×10^24J/年。その1万倍ほど。人間活動の熱の影響は意外に小さいかも?@kanohosi @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 03:52:44
MASUDA Kooiti @masuda_ko_1

研究論文が出ていますので授業用のページで紹介しました。macroscope.world.coocan.jp/ja/edu/clim_sy… 地球表面積あたりにすると太陽エネルギーよりも4桁下なのはおっしゃるとおりです。@y_mizuno 人間活動の熱の影響 @kanohosi @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 09:43:22
BSC(BMI+Mindcontrol) @kanohosi

@y_mizuno @rcctv @rosary_lab だけど、実感としての地域環境の廃熱イメージは、クーラー室外機を室内に入れて部屋を閉めているところに入っている状態。つーか、その計算式でヒートアイランド現象は起きませんとしてください。つまり人間活動での地域環境変化は無いと

2014-08-24 16:01:55
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

地球全体への影響は小さいといいましたが。都市部の場合に、同様に概数計算する、ときっとヒートアイランド現象も起こると思います。@kanohosi その計算式でヒートアイランド現象は起きませんとしてください。つまり人間活動での地域環境変化は無いと @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 22:47:43
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

昨夜の概算では、人口分布は一様(というか何も考えてない)ですが、都市部の場合には人口密度1万人/km2とか(にも)なります。例えば東京都は、area-info.jpn.org/to210100061300… ということで、1万人を仮定します。 @kanohosi @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 22:53:36
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

73億人が地球上に均等に(海面上も)存在した時の人口密度は約14人/km2なので、都市部はこれの1000倍の人(=発熱源)があることになります。なので人工排熱は、太陽エネルギーの1万分の1だったはずが、10分の1に。 @kanohosi @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 23:02:32
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

世界73億人が平均エネルギーしか使わないのではなくて、例えばインドの一人当たりCO2は米国の約20分の1など不均等。インドと米国は極端なので、都市部は世界平均の3倍多く使うと仮定して太陽エネルギーの3割。でもこれは大きすぎ。@kanohosi @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 23:22:41
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

この計算で、どこがおかしかったかというと、きっと、消費エネルギー密度が、人口密度に比例するとした部分ですね。なぜなら人が集まると、効率的になる(つまり皮肉なことに省エネになっている)、公共交通機関で省エネになるとか。@kanohosi @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 23:25:44
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

人口密度が1000倍に増えた時、消費エネルギー密度はその平方根くらい(面的ではなくて線的)でしか増えないと仮定して30倍くらい。しかし一人当たりのエネルギー要求は3倍は増えると考えて、都市部は100倍になるとしましょう。@kanohosi @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 23:39:35
MIZUNO Yoshiyuki 水野義之 @y_mizuno

まとめると、地球平均の人工排熱は太陽エネルギーの1万分の1だったが、都市部は人口密度1万人/km2で約100倍に増え、太陽エネルギーの100分の1程度。これはCO2の温室効果増加と同程度で、ヒートアイランド現象とも同程度。@kanohosi @rcctv @rosary_lab

2014-08-24 23:45:23