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化学において、ブラウンカーボン（Cブラウン/BrC）は有機物の燃焼によって放出される茶色の煙である。大気中に放出されるとブラックカーボンと共存する。 [1]
ブラックカーボンは主に高温燃焼によって放出され、ブラウンカーボンは主にバイオマス燃焼によって放出されます。これら2つは大気中の最も重要な2つの光吸収物質です。気候と放射伝達はこれらの物質の吸収特性に大きく影響されます。[2]
概要
発見
光吸収エアロゾルは、大気の温暖化に影響を及ぼすことから、研究対象となっている。バイオマス燃焼によって生成される黒色炭素が大気の温暖化に及ぼす影響はこれまで知られているが、褐色炭素のあまり知られていない部分が最近発見された。[3]
褐色炭素エアロゾル
ブラウンカーボンは光が反射するため、その物質は茶色や黄色に見える。煤炭（ブラックカーボンと呼ばれるエアロゾル）に関しては、これらの光反射粒子は総称してブラウンカーボンと呼ばれ、その光学特性を強調している。[1]
燃焼や家庭での石炭使用から生じる粒子には、相当量の褐色炭素が含まれている可能性があることがわかりました。この粒子状物質は淡褐色で、純粋な煤 粒子に予想される黒色ではありません。[1]
効果
地球の大気への影響
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エアロゾルは、大気中の気候変動に最も大きく影響する要因の 1 つです。大気中に浮遊する粒子の多くは、さまざまな発生源から発生します。これらの発生源には、自然のものもあれば、人工のものもあります。ほとんどのエアロゾルは太陽光を反射しますが、一部は太陽光を吸収します。これらのナノ粒子の多くは、気候への影響に加えて、深刻な健康影響を引き起こします。これらの粒子を生成する人間の活動は数多くあります。[4]
燃焼プロセスから発生する黒色炭素粒子（すすの成分）は、太陽光を吸収して大気を温めることが以前から知られており、その排出量とその影響を減らすために汚染規制が実施されてきました。[4]
ブラウンカーボンは気候変動の原因として注目されている。茶色がかった色で知られるこの有機炭素は、紫外線波長を強く吸収し、可視波長をあまり吸収しない。ブラウンカーボンの種類には、くすぶっている火災や石炭の燃焼によるタール物質、バイオマス燃焼による分解生成物、土壌から放出される有機化合物の混合物、植物から放出される揮発性有機化合物などがある。[4]
黒と茶色のカーボン
褐色炭素と黒色炭素の関係
シミュレーションモデルによると、褐色炭素はエアロゾルによる大気吸収全体の約19％を占め、72％は黒色炭素に起因し、9％は硫酸塩エアロゾルと有機エアロゾルによる黒色炭素のコーティング効果によるものであることが示唆されています。褐色炭素は、特にバイオマス燃焼が主流の地域では、光化学と水循環において重要な役割を果たす可能性があるようです。したがって、より正確な理解のためには、褐色炭素を地球規模の気候変動シミュレーションで考慮する必要があります。[4]炭素質エアロゾル排出量の相対的な割合を使用して、褐色炭素を気候モデルに組み込むことができます。[5]
黒と茶色の混合
光吸収の最大約70％は黒色炭素によるものです。褐色炭素が単独で存在する場合、光を吸収して大気を温める可能性が約15％あります。[3]
参照
参考文献
- ^ abc Andreae, MO (2006 年 7 月 28 日). 「ブラックカーボンかブラウンカーボンか? 光吸収性炭素質エアロゾルの性質」(PDF)。
- ^ 「エアロゾル物理学と環境物理学 » 大気エアロゾル中の黒色炭素と褐色炭素」。aerosols.univie.ac.at 。2017年4月20日閲覧。
- ^ ab Prasad, R. 「IIT チームが褐色炭素の大気温暖化への影響を追跡」The Hindu 。2017 年 4 月 10 日閲覧。
- ^ abcd 「褐色炭素エアロゾルと気候変動におけるその役割の理解 | 環境科学 (EVS) | アルゴンヌ国立研究所」www.evs.anl.gov 。 2017年4月20日閲覧。
- ^ Navinya, C.; Kapoor, TS; Anurag, G.; Venkataraman, C.; Phuleria, HC; Chakrabarty, RK (2024). 「南アジアにおける人為的バイオマス燃焼エアロゾル中の有機物の褐色度」大気化学物理学. 24 (23): 13285–13297. doi : 10.5194/acp-24-13285-2024 .