2019 年度研究成果報告書

高等教育機関における環境教育を目的とした地球温暖化模擬実験装置の開発

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	17K01059
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	科学教育
研究機関	神戸市立工業高等専門学校
研究代表者	熊野智之神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80435437)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	温暖化模擬実験 / 温室効果
研究成果の概要	地球温暖化のメカニズムについての理解を理工学系の学生に十分浸透させるための教材として，ふく射に関するエネルギー収支の再現に主眼を置いた室内型模擬実験装置を開発した．模擬実験手法としては，温室効果ガス層としてプラスチック板を用いるのではなく，直接CO2ガスを用いる方が有効であることが示された．後者の実験では，CO2濃度が非現実的に高くかつ違いも大きい条件での比較であったものの，CO2濃度によって温室効果に差が現れることが確認できた．今後，冷却をより低温で行うことやガス調整部を設けるなど装置の改良を行うことで，質の高いデモンストレーションと将来予測に繋がる実験が実現できる見込みが示された．
自由記述の分野	伝熱工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本模擬実験装置では、CO2濃度の変化がふく射のエネルギー収支に及ぼす影響を正しく模擬されており，温暖化の将来予測に資する実験を行うことが可能である。さらに、散乱性微粒子を浮遊させることで散乱アルベドを制御することや、CO2が大気の主成分である金星や火星と地球との違いを実験的に示すことも可能である。このような温暖化を題材としたふく射伝熱における多角的な学習教材は世界でも例がなく、プロトタイプ機を開発したという点で学術的な意義がある。地球温暖化に関する科学的理解を理工学系学生に浸透させ、温暖化防止を意識した取り組みを拡げるという観点で社会的意義がある。