地球温暖化に人類の活動が影響している仮説で、世界的にカーボンニュートラル政策がすすめられています。
鋳造産業もその影響を強く受けています。銑鉄鋳物6割を占めていた最大の需要業界だった自動車が電気自動車化検討でエンジンなどのニーズが激変し仕事激減の脅威、電気料金の値上がり、鉄鋼業界が高炉を減らし電気炉へ転換に動き、そのために優良な鉄くずの価格高騰や、コークス高騰でキュポラ廃止の動きもカーボンニュートラルが関係しています。
地球は、温暖化・低温化いずれにせよ影響増幅装置を持つ暴走系で、地球の地軸のわずかな傾きと太陽の周りを回る公転の軌道の微妙な揺らぎが氷河期・間氷期とい気候激変の原因になっているという。
最大の温暖化影響因子は、水蒸気量（大気圏の雲が熱反射や太陽熱吸収）・大陸の氷の量（太陽熱反射）・冬季氷雪期間の長短と大陸地表の熱吸収の大小変化だと。
それにより、地球の氷河期では陸地の大半が厚い雪や氷や数千メートルの氷河におおわれ、海洋の水が陸地の氷に移り海面は大きく下がり、北極海の広い部分が氷で覆われ、低温により海洋から蒸発する大気中の水蒸気が減少し、炭酸ガスなどの温暖化ガスは海洋に吸収されて大気中の炭酸ガス濃度が下がり植物の光合成は阻害され、乾燥で大陸は砂漠化したと。
反対に、間氷期では冷温化の全てのプロセスが逆回転し、南極まで氷が溶けて大量の水蒸気が雨となりアフリカの砂漠も緑に覆われて、海面も上昇していたと。
そこで、基礎的な数値を調べてみました。
ホモ・サピエンス30万年、栄光と破滅の物語 人類帝国衰亡史 ヘンリー・ジー (著)
には、天候の温暖化冷温化に人類が衣服の発明利用で対応し氷河期も生き延びたとか、船の発明と利用や海面の上下で大陸間の移動や島渡りができたりできなくなったりという記述があった。
その中に、地球が受ける太陽のエネルギーのデータがあったが、単位に間違いがあったので気になってAIのGeminiに調べてもらった内容を紹介する。地球温暖化などの重要判断データだ。
AIのGeminiさん、教えて！
地球が太陽から１年間に受けるエネルギー量は、電気量に換算するとどれ位？
地球が太陽から1年間に受けるエネルギー量は、人類の年間エネルギー消費量を遥かに凌駕する莫大な規模です。これを電気量（電力量：キロワット時 [kWh] やワット時 [Wh]）に換算して、段階を追って詳細に計算・解説します。
1. 太陽定数から導く総エネルギー量
地球の軌道付近で、太陽光線に垂直な面が受ける時間当たりのエネルギー（太陽定数）は、約 1.37 kW/m2（1,370 W/m2）です。
地球全体が受け取るエネルギーの総量を計算する場合、地球を半径 R の球体とみなすと、太陽光を遮る断面積（πR2）で受けることになります。
計算のステップ
- 地球の断面積 (πR2) 地球の平均半径 R≈6,371 km=6.371×10＾6 m
断面積=π×(6.371×106)2≈1.275×10＾14 m2
- 地球が受ける瞬間の電力（ワット数）
電力=1.37 kW/m2×1.275×10＾14 m2≈1.747×10＾14 kW=174.7 TW（テラワット）
※これは 約175兆 kW に相当します。
- 1年間の電力量（キロワット時：kWh）への換算 1年は 365日×24時間=8,760時間 です。
年間の電力量=1.747×10＾14 kW×8,760 h≈1.53×10＾18 kWh
電気量（電力量）での結論
地球が太陽から1年間に受ける総エネルギー量は、電気量に換算するとおよそ 1.53×10＾18 kWh（あるいは 1,530 EWh：エクサワット時）となります。
ジュール（J）に再換算すると、1 kWh=3.6×10＾6 J であるため、約 5.5×10＾24 J（5.5 YJ：ヨタジュール）という天文学的な数値になります。
2. 大気による反射・吸収の考慮（地表に届く量）
上記の数値は「地球の大気圏外」に衝突する全エネルギーです。実際には、このうちの約30%は雲や大気、地表面によって宇宙空間に反射されます（アルベド）。また、約20%は大気や雲に吸収されます。
したがって、最終的に地表（陸地および海）に吸収されるのは全体の約50%となります。
- 地表が受ける年間電力量：約 7.65×10＾17 kWh（765 EWh）
3. この電気量はどれくらい凄いのか？（比較）
この莫大な電気量を、私たちの身の回りの規模や人類の消費量と比較してみます。
| 比較対象 | 年間電力量・エネルギー量 | 太陽エネルギーとの比較 |
|---|---|---|
| 地球が受ける総太陽エネルギー | 1,530,000,000,000 MWh (1.53×10＾18 kWh) | 基準（100%） |
| 地表に届く太陽エネルギー | 765,000,000,000 MWh (7.65×10＾17 kWh) | 約 50% |
|
世界の人類年間総エネルギー消費量 （電力・化石燃料などすべて含む） |
約 1.6×10＾14 kWh（約 160,000 TWh） |
太陽から受ける量の 約1万分の1 （地表に届く量の約5,000分の1） |
| 世界全体の年間発電電力量 | 約 3.0×10＾13 kWh（約 30,000 TWh） | 太陽から受ける量の 約5万分の1 |
| 日本の年間総発電電力量 | 約 1.0×10＾12 kWh（約 1,000 TWh） | 太陽から受ける量の 約150万分の1 |
視覚的なインパクト
- わずか1時間で人類の1年分： 大気圏外で地球全体が受ける太陽エネルギーは、わずか1時間弱（約45分〜50分）で、人類が1年間に消費するすべてのエネルギー（電気、ガソリン、ガス等）を賄える量に達します。
地球の大気圏の白い雲（小さな氷の粒）による熱反射などで地球表面に達するエネルギーは、その約半分程度。
人類が利用するエネルギーは、地球が太陽から受けるエネルギーの８７６０分の１ですから、ほぼ1万分の１（０．０１％）程度。 - 陸地だけでも圧倒的： 地球の陸地面積（全体の約29%）に届く量だけに限定しても、人類の年間総エネルギー消費量の数千倍という計算になります。
