教材化を目指した温室効果検出への再挑戦

• 研究課題/領域番号: 16K12749
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 科学教育
• 研究機関: 東京学芸大学
• 研究代表者: 土橋 一仁 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (20237176)
• 研究分担者: 松本 伸示 兵庫教育大学, 学校教育研究科, 教授 (70165893)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 地球温暖化 / 温室効果 / 二酸化炭素 / 科学教育 / 地学教育 / 地球温暖化ガス排出削減 / 大気現象 / 地球観測

研究成果の概要

本研究では、将来的な教材化を念頭に、地球大気の二酸化炭素による温室効果を実験室で再現するモデル実験の開発に挑戦した。太陽のモデルである電球の光出力の精度を１％まで高め、地球大気のモデル化に必要な可視光～中間赤外線で透明な素材（厚い岩塩や薄いユーピロンシート）の検討を行い、さらに、実験室の壁や天井などからの熱放射を抑えるために大型のフリーザーを導入する等の工夫を行いつつ実験装置を製作し、温室効果の実験室での検出を試みた。残念ながら、研究期間内に温室効果を検出したとの結論に至るほどの実験の再現性を確保することはできなかったが、将来的な再挑戦のための重要なヒントを得ることはできた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球温暖化の主要因として、今や温室効果は極めて重要なキーワードとなっている。しかし、その原理は正しく理解されておらず、むしろ誤った理解が社会に浸透している。温室効果を実験室で検出したとする報告例はいくつかあるが、その殆どは誤解に基づく温室効果ではない物理量（気体の比熱の違い）の計測に過ぎず、温室効果の信頼できる検出例は皆無といってよい。本研究が成功すれば、社会的・学術的に、大きなインパクトをもたらすものと思われる。

研究成果

• [雑誌論文] Spectral Tomography for the Line-of-sight Structures of the Taurus Molecular Cloud 1 (2018)
  • 著者名/発表者名: Dobashi Kazuhito、Shimoikura Tomomi、Nakamura Fumitaka、Kameno Seiji、Mizuno Izumi、Taniguchi Kotomi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 864 号: 1 ページ: 82-82
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aad62f
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interferometric Observations of Cyanopolyynes toward the G28.28-0.36 High-mass Star-forming Region (2018)
  • 著者名/発表者名: Kotomi Taniguchi, Yusuke Miyamoto, Masao Saito, Patricio Sanhueza, Tomomi Shimoikura, Kazuhito Dobashi, Fumitaka Nakamura, and Hiroyuki Ozeki
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 866 号: 1 ページ: 32-32
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aadd0c
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] "Chemical Diversity in Three Hot Cores associated with the 6.7 GHz CH3OH Masers (2018)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi, K., Saito, M., Majumdar, L., Shimoikura, T., Dobashi, K., Ozeki, H., Nakamura, F., Hirota, T., Minamidani, T., Miyamoto, Y., Kaneko, H.
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 866 号: 2 ページ: 150-150
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aade97
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A Statistical Study of Massive Cluster-forming Clumps (2018)
  • 著者名/発表者名: Shimoikura Tomomi、Dobashi Kazuhito、Nakamura Fumitaka、Matsumoto Tomoaki、Hirota Tomoya
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 855 号: 1 ページ: 45-45
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aaaccd
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Observations of Cyanopolyynes toward Four High-mass Star-forming Regions Containing Hot Cores (2017)
  • 著者名/発表者名: Taniguchi Kotomi、Saito Masao、Hirota Tomoya、Ozeki Hiroyuki、Miyamoto Yusuke、Kaneko Hiroyuki、Minamidani Tetsuhiro、Shimoikura Tomomi、Nakamura Fumitaka、Dobashi Kazuhito
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 844 号: 1 ページ: 68-68
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa7899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation of gas dynamics and dust in the evolved filament G82.65-02.00 (2017)
  • 著者名/発表者名: Saajasto M., Juvela M., Dobashi K., Shimoikura T., Ristorcelli I., Montillaud J., Malinen J., Pelkonen V. M., Feher O., Rivera-Ingraham A., Toth V., Montier L., Bernard J.-Ph., Onishi, T.
  • 雑誌名: Astronomy & Astrophysics 巻: 608 ページ: A21-A21
  • DOI: 10.1051/0004-6361/201630005
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 理科を専攻としない教員志望学生への「月の満ち欠け」の教育の必要性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 下井倉ともみ、土橋一仁
  • 雑誌名: 地学教育 巻: 69 ページ: 211-227
  • NAID: 130006602652
  • 査読あり
• [雑誌論文] N2H+分子輝線の解析法を学ぶための学部生用天文教材の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 広瀬亜紗、土橋一仁、下井倉ともみ、西浦慎悟
  • 雑誌名: 地学教育 巻: 70 ページ: 63-77
  • NAID: 130007493999
• [雑誌論文] 小学校理科の授業で天体望遠鏡を使おう！-初心者によくあるトラブルとその対策- (2017)
  • 著者名/発表者名: 土橋一仁、下井倉ともみ、西浦慎悟、中田正隆
  • 雑誌名: 東京学芸大学紀要 自然科学系 巻: 69 ページ: 129-135
  • NAID: 120007047853
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 小中学校理科での活用を念頭においた地学教材「太陽系の旅-銀河系の回転と地質年代-」の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 清水今日子、土橋一仁、下井倉ともみ、佐藤たまき、生田巳裕、鉄矢悦朗
  • 雑誌名: 東京学芸大学紀要 自然科学系 巻: 69 ページ: 137-142
  • NAID: 120007047852
  • オープンアクセス
• [学会発表] 「太陽系の旅 銀河系の回転と地質年代」の教材開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 下井倉ともみ、土橋一仁
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] 小学校の授業で天体望遠鏡を使おう！初心者によくあるトラブルと対策 (2017)
  • 著者名/発表者名: 土橋一仁、下井倉ともみ、西浦慎悟
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] N2H+分子輝線の解析の学部生向け教材の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 広瀬亜紗、土橋一仁、下井倉ともみ、西浦慎悟
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] 教員志望学生を対象にした天体望遠鏡実習の授業実践とその効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 下井倉ともみ、土橋一仁
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学（愛媛県・松山市）
  • 年月日: 2016-09-14
• [備考] 東京学芸大学 暗黒星雲博物館 地学教材
  • URL: http://darkclouds.u-gakugei.ac.jp/public/museum/material/material.html