2009年7月23日木曜日

中国における海水淡水化の進展

中国における海水淡水化の進展
馬 敬環(天津工業大学環境化学工学部教授)/共著者:劉莹・韓煦 2009年6月30日


【出展引用リンク】:
   
    http://www.spc.jst.go.jp/hottopics/0907water/r0907_ma.html

【引用開始以下の通り】

はじめに
 中国は水資源に非常に乏しい国であり、一人当たりの淡水資源量は世界平均のわずか1/4にすぎない。そのうえ季節的地域的分布も均等でなく、中国沿海地域は経済が発達し人口も密集しているため淡水資源が非常に不足している。現在、水資源の不足は中国社会経済の持続的な発展を制約する重要な要因の一つとなっている。[1]全国669都市のうち400都市以上が給水不足であり、そのうち110都市が深刻な水不足に悩んでいる。水資源の不足という問題は沿海の経済の発展した都市で非常に深刻に現れている。また、中国の多くの沿海都市の水資源構造は単一的で過度に地表水に依存しているため、ここ数年地表水の水源がわずかに汚染したり突発的な汚染事故が発生したりすると、給水の水質および安全の問題に対して非常に多くの住民が関心を持つことになる。

 いっぽう中国の海岸線は32647kmに達し、海水資源は豊富である。海水の淡水化による水の供給は時間と気候の影響を受けず、安定した水質で水量も十分に供給できる。また、生産される淡水化水の水質は完全に飲用水の水質標準に到達しているどころか、従来の水源や浄水技術によって生産された飲用水よりも優れたものである。ここ数十年の科学技術の進歩に伴い、海水の淡水化技術は急速に発展・成熟し、淡水製造コストは下がり続けている。海水の淡水化技術の発展により水資源の危機を解決するということは、いまや世界各国の共通認識である。よって、海水の淡水化技術を発展させ海水を淡水化して沿海都市の公共用水に用いることは、中国の淡水資源不足問題を解決することに有効であるだけでなく、沿海都市や離島の住民の生活用水の水質を高め住民に水の安全を保証することも可能にするのである。[2]

1. 中国の海水淡水化の現状
 中国の海水淡水化技術の研究は1958年に始まり、2006年6月現在で竣工・生産開始した海水淡水化事業は計41、生産水量は12.0394万m3/dに達している。そのうち25事業は離島の住民への給水に用いられ、水生産能力は合計1.72万m3/dであり、総生産水量の14%を占める。その他は電力や化学工業など企業の自家用水である。[3]

 政府は第11次5カ年計画の『海水利用特別計画』において以下のように提示している。[4]すなわち、都市住民への飲用水供給を目標とする大中型海水淡水化重要モデル事業を遂行することは今後数年間の重点課題の一つである。そこで、2010年までに全国のこの種の海水淡水化事業の能力を40~55万m3/d程度に増大させることが計画されている。

 さて、天津は中国で比較的早く海水淡水化が実施された地域の一つであり、その海水淡水化技術は中国国内で先導的な水準にある。現在天津市政府は海水淡水化を都市給水の重要な一部とし、天津を中国の海水淡水化モデル都市とすることに決定している。天津は海水淡水化の分野に科学技術開発力を結集し、実り豊かな科学研究的成果を獲得してきた。光栄にも数十の国家級・省部級の科学技術進歩賞を獲得し、2007年には中国一の10000トン級低温多機能海水淡水化モデル事業、2500t/h海水循環冷却モデル事業、1000トン級海水利用開放式テスト基地を完成し、海水淡水化および総合利用技術国際交流プラットホームを組み立て、海水淡水化発展計画綱要を制定した。また、浜海新区で実力があり新基軸に富んだ海洋科学技術型企業が形成されているように、海水淡水化は新興産業として急速に発展している。海水淡水化においてはすでにある程度の技術的産業的優位が形成されているのである。

 従来の海水淡水化法は主に蒸留法と膜法であるが、新エネルギー技術の新しい方法と各種の従来の方法の長所を組み合わせることが今後の海水淡水化技術発展の趨勢である。

 表1は中国海水淡水化事業プロジェクトの概況であるが、中国海水淡水化事業プロジェクトの中で逆浸透法が主流を占めていることが容易に確認できる。

表1 中国海水淡水化事業プロジェクト概況[5] 番号 位置 規模/(t/d) 方法 生産開始年
1 西沙永興島 200 電気透析 1981
2 天津大港発電所 2×3000 多段フラッシュ蒸発 1989
3 浙江舟山嵊山鎮 500 逆浸透 1997
4 浙江舟山馬跡山 350 逆浸透 1997
5 遼寧長海県大長山島 1000+500 逆浸透 1999
6 滄州化学工業公司 1800(飲料水) 逆浸透 2000
7 山東威海華能発電所 2000 逆浸透 2000
8 浙江嵊泗県駟礁島 1000(二期) 逆浸透 2002

2. 現在進行中の海水淡水化プロジェクト
 第10次5カ年計画において、中国の海水淡水化は産業化の発展という点で重要な進展を見た。技術的なブレイクスルーを得、規模が絶えず拡大し、コストは大幅に低下したのである。海水淡水化の重要性および戦略的意義はますます人々に認識されるところとなり、海水淡水化技術の研究開発、産業促進、事業投資などに対し幅広い注目・関心が集まっている。[2]

 そこで、水資源不足問題を有効に解決するために、天津は海水淡水化および総合利用プロジェクトを遂行しているところであり、現在各プロジェクトは順調に進行している。このプロジェクトは天津北疆発電所プロジェクト、大港海水淡水化プロジェクト、天津臨港海水総合利用一体化プロジェクト、宝成グループ海水淡水化装備産業プロジェクトなどである。これらは国家第一級の循環経済の試みである。例えば北疆発電所計画は4基の100万kWの火力発電超臨界ユニットと日産40万tの海水淡水化装置を建設するものであり、事業総投資額は260億元である。第一期事業の総投資額は124億元であり、2009年末には発電ユニット一台と海水淡水化装置が組み立てられて生産を開始し、2010年には第一期事業が全面的に竣工して一日20万tの淡水化海水が生産可能になるものと計画されている。プロジェクト完遂後は日産される淡水化海水は40万tであり、北京・天津はこの事業で提供される淡水化海水を使用することができるであろう。

 天津臨港海水総合利用一体化プロジェクトの総投資額は32.9億元であり、プロジェクト規模は次の通りである。すなわち、冷却水50万t/d、海水淡水化能力10万t/d、精製塩(99.9%)85万t/aの取水および浄化工程・事前処理工程・淡水化工程・製塩工程・化学製品抽出工程である。また、2007年12月、宝成グループとタイ国サハビリヤ鋼鉄グループは42万t/d海水淡水化(EPC)プロジェクト事業総合協約に署名した。この協約の総額は約60億人民元である。そのうち第一期8万t/d海水淡水化(EPC)プロジェクトは2010年5月に完成するものとして計画されている。[6]

 そして、天津大港新泉海水淡水化有限公司のアジア最大の海水淡水化工場は、2009年7月にすべて完成する予定である。このプロジェクトは天津市大港区海洋石化園区内においてシンガポールのハイフラックスグループの投資により進められ、プロジェクト総投資額は7.5億元、第一期に達成される一日あたりの海水処理能力は10万トンであり、最終的には一日当たり15万トンの処理能力が形成される。これらは主に落戸園区内の工業プロジェクト用水の需要を満たし、特に園区内に進行中の100万トンのエチレンプロジェクトの組み立てに給水される。さらに、2010年までに天津市は一大海水淡水化モデルプロジェクトを完成させる予定である。完成時には一日あたりの海水淡水化量は50万立方メートル、一年あたりの海水淡水化生産能力は1.5億トン以上、一年あたりの海水直接利用量は40億立方メートル以上にも達する 。[7]

また、青島市は深刻な水不足に悩まされている中国北方の沿海都市の一つである。青島の海水直接利用は一貫して中国上位にあり、現在の海水直接利用総量は毎年10数億tに達し、主に工業冷却水に利用されている。青島市が関係しているスペインと合作の10万 t/dの海水淡水化工場プロジェクトはすでに正式に着工しており、海水淡水化工場は2010年に完成して、運転開始の予定である。[8]

 最後に、舟山市普陀区六横鎮地処六横島は舟山市「三大島」の一つである。舟山市の総合計画に基づき六横島は舟山市または浙江省最大の港湾工業および臨港工業基地として発展していくことが予定されており、舟山市海洋経済発展の重点島である。しかし、六横島の淡水資源は乏しく毎年の降雨量も少ないため住民の生活用水や漁業用水は常に緊張を強いられ、淡水資源は同島の経済的・社会的発展を制約する原因となっている。杭州水処理技術研究開発センター所属公司は、浙江省舟山市六横に10000トン級の海水淡水化事業プロジェクトを入札、落札し、さらに六横自来有限公司との海水淡水化システム事業の合作に調印した。同プロジェクトの総規模は日産淡水10万立方メートルで、三期に分けて実施される。第一期のプロジェクト規模は日産淡水2万立方メートル、総投資額概算1億元であり、2009年に初出水が計画されている。

3. 中国の海水淡水化の発展を制約する要因
 中国の海水淡水化産業はいまだその階段を上り始めたばかりである。オリジナルな知的財産である最重要技術は多くを所有しておらず、産業化規模は小さく、いまだコストは比較的高い。また、水の価格形成システムは完成にほど遠く、海水淡水化産業の発展システムも未完成な産業である。

3.1 政策面
 コストの違いは、政策の方向付けを決定する重要な要因である。すなわち、中国の水利体制において、もともと水は比較的完成した体系を形成しており、この体系のもとで水は価格的な恩恵という保護を享受してきた。しかし、海水淡水化産業は一つの新興産業であり、従来の水の価格体系の外に独立して存在している。現在の中国では、海水利用奨励政策および法律・規定による奨励が不足している。海水淡水化産業は、すでに、その始まりから完全に原価計算および市場経済方式による発展に基づいている。中国水利市場において海水淡水化産業は「先天不足」であり、発展初期に制限を受け企業的積極性に影響が及んでいるのである。確かに政府は海水淡水化を奨励し、すでに『海水利用特別計画』に乗り出し、第10次5カ年計画と『当面の重点的国家奨励発展産業、製品および技術目録』に組み込んだ。しかし、にもかかわらず具体的な支援政策が欠けているのである。

 政府の説明によると、海水淡水化プロジェクトは非常に大きな財政的支出を必要とし、国家にはこの点について明確な政策と補助金がないため、海水淡水化の民生プロジェクトには困難がつきまとうというのである。一般民衆についていうと、相対的に高い淡水化原価は現在まだ受け入れられがたい。現在海水淡水化民生プロジェクトは、主に極度に水が不足している離島および航行中の船舶で小規模に応用されているだけである。

3.2 価格面
 海水淡水化のコストが高すぎるということは、従来の水価格と比較しての話である。水価格の高騰は必然の趨勢であり政府も徐々に水価格市場を開放していこうという考えを持っているものの、これはかなり長期的なスパンでの話である。従来の水価格は国家経済および民衆の生活全体に関連したものであるため、安定的な発展の必要上、水価格市場の開放への道のりは相当に長くゆっくりとしたものになるであろう。政策的援助のもと中国は一貫して水の低価格政策を実行してきており、天津のように従来の水価格が全国平均よりも高いところでも住民飲用水の価格が3.6元/トン、工業用水の価格が5元/トンであるのに対し、現在の海水淡水化コストは6元/トンである。経済性から検討した場合、海水淡水化は競争力を備えていないのである。常冬至によると、海水淡水化は市場経済の道を歩んでいるが国家の援助がなく、建設運営コストはすべて淡水化水価格に反映されている。すなわち低い水価格という現状から言うならば、海水淡水化産業の競争力はいまだ低く、コストが産業発展を制約する重要要因となるであろう。

3.3 投資リスク
 海水淡水化プロジェクト投資の特徴は、投資額が大きく、周期が長く、かつ回収率が低いというものである。海水淡水化工場一つを建設するのにはともすれば数億、大きなプロジェクトにいたっては数十億の投資が必要であり、海水淡水化は「15年かけてもまだ投資を回収できない」と考える人もいる。この方面では国家の健全な投資保障体系を欠いているので、中国で海水淡水化に従事している企業の大多数はいまだ初歩的な段階であり、このような巨大な投資リスクを受け入れられる企業は存在しない。そのため大型海水淡水化プロジェクトの管理経験も欠いているので、さらに投資リスクは増加することとなる。[9]

3.4 技術面
 現在海水淡水化技術はすでにかなり成熟しており、コストを大幅に下げる余地はそれほど残されていない。現在の海水淡水化コストをさらに1~2元下げることは不可能である。技術コストを下げるためには、別の隘路を開かねばならない。すなわち、プロジェクト技術の集約モデルからエネルギーの消耗と不必要な資源浪費を減少させ、海水の総合循環利用を実現するのである。

 循環経済の発展や海洋環境保護の強化という要求によって、淡水化技術の成熟・投入・普及・応用の次に、濃縮海水総合利用技術の開発が重要課題となってきた。海水淡水化の副産物である濃縮海水はナトリウム・カリウム・臭素・マグネシウム・リチウムなどの有用物質を豊富に含み、かつその多くは陸地で得がたい鉱物資源である。濃縮海水中のこれらの化学成分の濃度は普通の海水の約2倍であるので、同じ量の化学資源を得るのに海水を直接処理する場合の半分ですみ、かなりコストを下げることができる。そのほか、濃縮海水を利用して化学資源の抽出を進めることにより海水をくみ上げて塩素殺菌を加えるなどその他の事前処理を行う必要がなくなるため、投資額およびプロジェクト費用を大きく節約することができる。そしてさらに海水淡水化操作過程で発生する濃縮海水の温度や流量パラメータを安定させ、化学資源抽出過程で安定的に操作しやすくすることができる。これらから、淡水化副産物である濃縮海水について化学資源の総合利用を進めることは十分必要であると言うことができる。

 中国政府は海水淡水化および総合利用の技術開発を非常に重視しており、国務院発行の『国家中長期科学技術発展計画』において、海水淡水化と海水化学資源利用の技術を重点領域の優先テーマとして列挙している。すなわち、中国国家発展開発改革委員会頒布の『海水利用特別計画』において濃縮海水・海水抽出カリウム・臭素・マグネシウムなどを重点プロジェクトとして列挙しているのである。また、国家科学技術部の第11次5カ年計画国家科学技術支援計画の重点項目中、1万トン級の海水抽出カリウム・千トン級の海水抽出臭素・1万トン級の海水製造マグネシウムが重点課題として列挙されている。大規模海水淡水化プロジェクトの実施にともない、濃縮海水の総合利用も日程に上がってきた。海水の総合利用を実現するには一段ハイレベルな新技術が必要とされるため、われわれは国家科学技術計画の実施に協力し、適宜オリジナルな知的財産権の鍵となる技術・材料・設備を研究開発しなければならない。そして海水淡水化と濃縮海水利用技術の同時的発展を目指すのである。[10]

4. 海水総合利用技術
 本項は海水淡水化の副産物である濃縮海水の総合利用方法案を紹介し、濃縮海水の総合利用技術を発展させることをめざすものである。本課題について、長年にわたって進められてきた海水淡水化過程総合利用技術の研究経験や国内外の専門家の意見を組み合わせ、われわれは常識的な思考の枠を打ち破った。事前処理過程においてカルシウム・マグネシウムイオン除去、再淡水化を行うことを構想したのである。これは次のような工程をとる。海水→コンクリート+超ろ過+カルシウム除去、→マグネシウム抽出→淡水化→臭素抽出→カリウム抽出→ナノろ過→蒸留、蒸発→液体塩(純塩化ナトリウム)。この工程の長所は次の通りである。

1. 事前処理過程においてカルシウム・マグネシウムイオンを除去し、淡水化過程の負荷を最大限軽減することによって、淡水化のための投資額を減らし、淡水化コストを下げることができる。
 膜法淡水化技術において、逆浸透膜圧力を高めやすいカルシウム・マグネシウムイオンを除去することによって膜浸透圧を下げ、同じ圧力で回収率を大きく高めることができる。また熱利用法式淡水化技術において、カルシウム・マグネシウムイオンを除去することによって設備のスケール付着を減らし、伝熱係数を高め造水比を高めて海水淡水化の産水率を大幅に高めることができる。これは淡水化に必要な設備投資を大幅に下げることを意味する(設備の減価償却が淡水化コストに閉める割合は非常に大きい)。また、淡水化後産出する濃塩水の濃度を大きく高めて後期蒸発濃縮製塩の投資とコストを軽減することができる。

2. 淡水化後濃塩水から直接臭素・カリウムを抽出できる。
 産水率が50%で臭素含有量が0.135mg/Lであり、産水率が55%のとき臭素含有量が0.147mg/Lであれば、空気吹出法による臭素抽出の必要濃度を基本的に満たしている。臭素抽出後の濃塩水は吸着法を利用したカリウム抽出が可能である。

3. ナノろ過は液体塩の品質を保証することができる。
 臭素・カリウム抽出後の濃塩水は比較的高濃度の硫酸根を含み、少量のカルシウム・マグネシウムなど二価以上のイオンも含むので、ナノろ過膜技術を利用して二価以上のイオンを有効に阻止することができるが、大部分を占める一価イオンはナノ膜を透過する。そして溶液中のカリウムイオン・臭素イオンはすでに除去されているので、透過液は比較的純度の高い塩化ナトリウム溶液となっているはずであり、蒸発濃縮により飽和状態に近くなりソーダ工業に高純度で不純物を除去する必要のない精製された液体塩を提供することができる。また、ナノろ過膜の濃縮液は濃度の比較的高い硫酸根イオンを含むためK2SO4製品の製造が可能であり、同時に副産物としてNaCl製品を生み出し、最終的に残る母液はごくわずかである。ナノ膜の利用によって高純度の液体塩化ナトリウムを得ることができ、また固体塩化ナトリウム・硫酸カリウム製品も得ることができる。すなわち淡水化後の濃塩水はすべて利用できるのである。

4. 液体塩の生産によって工場化製塩が可能となる。
 ナノろ過膜透過液は純度・濃度が比較的高い塩化ナトリウム溶液であるはずなので、蒸発濃縮によって飽和に近くなり、蒸発によって過飽和・結晶させて固体の製品を作り出す必要がない。このため飽和塩水により真空塩を生産する投資と運用コストを大幅に節約することができ、かつ真空製塩のその他のコストを減らすことができる。これによって本当の意味での工場化製塩を実現できる。また、同時にソーダ工業に高純度で不純物を除く必要のない精製された液体塩を提供することができ、精製工業塩の投資とコストを減らすことができる。

5. 展望
 21世紀に入り、海水淡水化は水資源不足に対処して、水資源問題を解決する重要な手段となるであろう。海水淡水化資源化技術と周辺産業が作り出され、それによる新しい産業間の連携が形成され、経済的で整合のとれた事前処理産業連携と海水総合利用産業との連携が発展するであろう。そして、事前処理・淡水化・総合利用を経た最終段階での海水廃棄ゼロが実現されるであろう。これが将来の海水淡水化の発展の趨勢である。

主要参考文献:

[1] 高従皆・陳国華ほか,海水淡水化の技術とプロジェクトガイドブック[M],化学工業出版社
[2] 劉可・畢学軍,わが国海水淡水化の市政給水利用の発展の展望と問題[J],西南給排水,2008,30(2):20-23
[3] 譚永文・譚斌・王琪,中国海水淡水化プロジェクトの進展[J],水处理技術,2007, 33(1):1- 3.
[4] 国家発改委,国家海洋局和財政部,海水利用専項計画[M],北京:国家発改委・国家海洋局および財政部,2005.
[5] 楊尚宝,わが国海水淡水化産業発展の政策思想について[J],水处理技術,2008,34(1):1-2
[6] 塩業と化学工業[J], 2009,2: 23
[7] 軍民両用技術と生産品[J],2009,3:26
[8] 沈鎮平,工業水处理[J],2008,28(11):79
[9] 常冬至,海水淡水化産業を制約する5つの要因,中国投資[J],2009,1:89-90
[10] 崔樹軍・韓恵茹,鄧会寧ほか,海水淡水化の副産物である濃縮海水総合利用方案の探求,塩業と化学工業,2008,37(1):36-39

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PROFILE

馬敬環(ma jing huan):
天津科技大学海洋科学工学部教授

1964年05月生まれ。天津大学において化学工業を専攻し卒業、工学博士の学位取得。主な研究分野は海水淡水化、海水資源の総合利用、油田汚水処理、膜分離。2002年から現在まで数多くの重大かつ困難なプロジェクトを進行して完了後、天津市科学委員会の検収を受領済。2006年天津市政府政策諮問専門委員就任。著書多数。

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【以上引用終わり】

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【Regional climate change assessment】

【Regional climate change assessment】

  Lead Author: Rasmus Benestad (other articles)
  Article Topic: Climate change
  This article has been reviewed and approved by the following Topic Editor: Mauri Pelto (other articles)
  Last Updated: August 28, 2008


【出展引用リンク】以下の通り。
      
      1.http://www.eoearth.org/
      2.http://www.eoearth.org/article/Regional_climate_change_assessment

【抜粋以下の通り】 :(映像データが元から抜けています。
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Regional climate change assessment

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Lead Author: Rasmus Benestad (other articles)

Article Topic: Climate change

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Last Updated: August 28, 2008

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The map shows the mean temperature (1958-2002, derived from the ECMWF re-analysis product 'ERA40')
Our climate varies regionally, and the temperature and precipitation tend to be influenced by local geographical characters such as latitude, altitude, distance from the coast, nearby ocean currents, prevailing winds, mountain ranges and vegetation. Different local and regional climate characteristics were classified by Köppen in the early 20th Century. The regional climate has a key role in determining soil type, ecosystem type distibution, hydology, erosion processes etc. Changes in regional climate alter the fabric of our physical environment.

A global climate change will have various implications for the local weather statistics (local climate characteristics), but the local climate response will differ from place to place. The local information is important when one wants to study the impacts of a climate change or implement an adaption strategy. How will the rainfall statistics be affected where I live? Is the drainage system adequate? Do the reservoir dams have sufficiently large capacity to buffer droughts? Will the drainage system be able to cope with future rainfall extremes? How much will the local temperature rise? Will high winter temperatures have any implications for the snow conditions? Is the storm statistics going to change along the coast? These are but some questions that only can be answered with detailed local climate information.


Example of the resolution of a GCM. (Credit: Rasmus Benestad)
Global Climate models (GCMs) can be used to make projections for large-scale aspects of the climate, but they alone are not yet able to provide accurate and detailed description of the local characters. The reason why the GCMs are not able to provide an accurate description of the local climate is that the planet is represented by a coarse mesh of grid-point values with ~100-300 kilometers (km) between each point (varies with the latitude). The computer resources (memory and speed) are still not sufficient for using global coupled climate models with high spatial resolution to capture a high degree of spatial details. Thus the spatial resolution is about ~100-300 km. In addition, the models represent small-scale phenomena by simpler statistical models and solve the dynamics equations discretely though various numerical methods, both which may lead to biases on the smallest grid-box scales.

Despite the GCMs' inability to give a detailed picture when it comes to local scales, it is possible to infer likely local response to a change on larger scales over the same area. It is well known that the local climate is influenced by the nearby geography ('physiography') and the large-scale climatic conditions in which it is embedded (spatial scales of ~1,000 km).

The procedure of estimating the response at local scales from larger scales is known as 'downscaling'


Example of results from a RCM (HIRHAM, 50-by-50 km2, courtesy of Jan Erik Haugen and the Regclim project)
There are two main methods for deriving information about the local climate: (i) dynamical downscaling (also referred to as 'nested modeling' using 'regional climate models' or 'limited area models') and (ii) statistical downscaling (also referred to as 'empirical' or 'statistical-empirical' downscaling).

Dynamical downscaling involves a regional atmospheric model in a similar fashion to ordinary day-to-day numerical weather forecasting. These models are built on laws of physics (Navier-Stokes equations, thermodynamics, ideal gas law, etc). The main difference is that a regional climate model (RCM) is more concerned about slow changes in the boundary conditions (changes in the atmospheric composition, e.g. CO2) than the exact description of the initial conditions used for the simulations.

Dynamical downscaling can in principle yield a wide range of climate elements over a large region, but these data are merely the product of a model and are not perfect. It is therefore important to validate the model against real observations.

Caveats associated with RCMs include inconsistency between the driving GCM and RCM in terms of describing small-scale processes, differences in representing the coupling between the atmosphere and ocean/land surface, spurious effects related to lateral boundaries (numerical waves or ill-conditioned solutions to the mathematical equations), or inconsistencies in how improved representation of small scale phenomena affect the ambient climate (e.g. cyclones play a role in heat transport, both vertically and laterally, and improved realism may alter the heat transport). Thus, it is important to compare results from RCMs with independent methods whenever possible (e.g. statistical downscaling).

Statistical downscaling involve statistical models that have been trained on empirical data. Data representing large-scale atmospheric conditions (predictors) represent one side of the equation and data representing the local parameter (predictand) the other. When these models are developed (or 'trained or 'calibrated'), then a statistical relationship is sought between the predictors and the predictands for the past. These may involve regression, canonical correlation analysis (CCA), analogs, neural nets, and may involve everything from simple indices to advanced multivariate methods (linear algebra).


Example of gridded statistical downscaling results. (Credit: Rasmus Benestad)
It is important that the predictors can be reproduced skilfully by the GCMs, so that the statistical models can be 'ported' to climate model results. It is also important that the a climate change can be seen in the predictor (i.e. the predictor captures the climate signal), and that the relationship between the predictor and predictand is constant for the future. These assumptions are not guaranteed. Furthermore, the statistical models do not provide a perfect reproduction of the local element. Thus, it is important to compare these results with other independent downscaled results whenever possible (e.g. dynamical downscaling or other types of statistical downscaling).

Empirical data are important both for calibrating the models and for validating them. The validation of the models involves comparing the model output to independent data not used for the model construction. Note, there are many ways to apply statistical models to data, but many may be inappropriate for the case in question. Therefore, it is important to have a thorough understanding of the problem and the models (their limitations) when using these to study local climate changes.

Often RCMs do not provide data that are close to the observed values. The RCMs provide a mean value for a box (e.g. 25 km by 25 km by 10 meters) whereas the observations are point measurements. Furthermore, the climatic elements may vary strongly over short distances in regions with complex terrain. Thus, it is common to apply a statistical correction to RCM data before using these for impact studies. Sometimes, the correction may resemble simple statistical downscaling in the sense that both involve a statistical model with a set of limitations.

Statistical downscaling typically yields results for a single site, but it is possible to assemble the information from several sites in order to make maps (e.g. using so-called Geographical Information Systems, or GIS).

Further Reading

IPCC 2007, Chapter 11.
IPCC 2001, Chapter 10.
Why global climate models do not give a realistic description of the local climate.
Regional Climate Projections RealClimate.org.
Compendium on Empirical-Statistical Downscaling used at the STATME summerschool in Lodz, Poland, June 2007.
Citation
Benestad, Rasmus (Lead Author); Mauri Pelto (Topic Editor). 2008. "Regional climate change assessment." In: Encyclopedia of Earth. Eds. Cutler J. Cleveland (Washington, D.C.: Environmental Information Coalition, National Council for Science and the Environment). [First published in the Encyclopedia of Earth July 2, 2008; Last revised August 28, 2008; Retrieved July 23, 2009].
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                      カッコウ:http://www.youtube.com/watch?v=NIFdjnDpuKE




ジョウビタキ                                  三光鳥                                 
 
http://74.125.153.132/search?q=cache:IeJG3wFSSp8J:www.myoden.net/mt/001161.html+%E3%82%B8%E3%83%A7%E3%82%A6%E3%83%93%E3%82%BF%E3%82%AD+%E9%B3%B4%E3%81%8D%E5%A3%B0&cd=8&hl=ja&ct=clnk 

【参考】 http://www.youtube.com/watch?v=Mulx6_XOvPg :ジョウビタキ
【参考】 http://www.youtube.com/watch?v=Mulx6_XOvPg :三光鳥





我が谷は緑なりき。我が祖母の住まいし故郷の山は緑なりき。我が祖父の住いし海は紺碧なりき。我が国民は正義の旗を高く掲げよ。

【我が谷は緑なりき。】How Green Was My Valley: ダリル・F・ザナック製作,
ジョン・フォロード監督になる1941年度作品 :アカデミー賞受賞作品
というDVDの映画(500円で購入)を見て、非常に、感動しました。
 
【出展引用リンク1】: http://www.allcinema.net/prog/show_c.php?num_c=26030
【参考関連リンク2】: http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%8F%E3%81%8C%E8%B0%B7%E3%81%AF%E7%B7%91%E3%81%AA%E3%82%8A%E3%81%8D


 【出展引用リンク1 始め】以下の通り:

 幼いR・マクドウォールが父を呼ぶ、冒頭の爽やかなヨーデルのような掛け声が耳について離れない。J・フォードの美しい人間讃歌である。19世紀のウェールズの炭鉱町。ヒューはモーガン家の末っ子で、家の男達はみな炭鉱で働く。学校ではいじめられっ子でも、皆の励ましで悪童に立ち向かい認められる芯のしっかりした少年だ。石炭産業は不況で、賃金カットに抵抗し、組合結成の動きが高まり、長兄イヴォーを始め、一家の若者たちはその先鋒に立つが、父(D・クリスプ)はこれに反対。息子たちは家を出、姉のアンハード(M・オハラ)とヒューだけが残される。新任の牧師グリフィド(W・ピジョン)と姉は秘かに魅かれあっているが、禁欲的な彼を前に、姉は不本意な結婚を承諾、南米へ渡る。川に落ちた母を助けて凍傷になったヒューを親身に励まして以来、グリフィドとは固い絆で結ばれ、彼の奨めでヒューは文学の世界に目覚める。が、長兄が事故死し、ヒューは止むなく学校を中途で辞め、兄に代わって働く。姉が実家に戻った時、グリフィドとの心ない噂が立つが、牧師は卑俗な村人の心を責め、教会を去っていく。ちょうどその日、落盤で父までが犠牲になるのだった……。不幸なことばかりの少年時代だが、成長した彼にはあくまでその月日は麗しく尊いもの--と語るフォード節に泣かされること必定の名作。オスカーには、作品、監督、美術、撮影(A・ミラー)、助演(クリスプ)、装置の6部門で輝いた。当初は西ウェールズでのオールロケが予定されていたが、大戦勃発のため、サン・フェルナンド・ヴァレーに広大なオープン・セットが建てられた。

【リンク1:以上引用終わり】

 この映画の舞台は、おおよそ130年程前の19世紀末のイギリスの地方の炭鉱町で働く人々の日常の生活が、鮮やかに描かれています。斜陽にあった炭鉱の町で、労働ストを巡り、人々の心が分断されていくのである。その炭鉱労働者の心の拠り所として、教会で、賛美歌を歌い、共同的団結心を深めて、社会的不条理に対して、団結して、立ち向かって行くのである。その炭鉱で落盤事故が起き、その閉じ込められた人たちの救出に際して、炭鉱労働者の人々が、団結して、人命救出のための方策を適切にとろうとはしないその炭鉱の経営者の方針に対して、閉じ込められた炭鉱の落盤現場に、自らの父親を救出に、身を乗り出し、助けることが出来たと言う物語である。
 この中で、この炭鉱を舞台にして、貧困・貧乏であるがゆえに、当時の身分制度の英国社会の上流の人々から、差別されながらも、負けず魂を古い起して、その正義感をもって、幼い時代を、勉学に励み、人生における戦いを描いて、この物語を見るものに対して、感銘と感動を呼びかけてくるのである。 
 この敬虔なキリスト教徒の大人数の家族のこの親子の人生の舞台が、やがて、斜陽産業となる炭鉱での労働生活に、見切りをつける子供たちが、新世界をめざして、米国やオーストラリア等に移民していく時代的な背景も映されて表現されている。 このような人々がその活躍する新天地の舞台を求めて、米国やオーストラリア等に移民して、今日の世界各地において、活躍する基本を創生したイギリス人のハングリー精神と開拓魂も、鮮やかに映しているのである。
 このような、社会的な閉塞の状況は、現代にも、十分に存在しているのである。 嘆かわしく、悲しいことである。

【参考関連リンク】:
 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%8F%E3%81%8C%E8%B0%B7%E3%81%AF%E7%B7%91%E3%81%AA%E3%82%8A%E3%81%8D

【参考関連リンク2 引用】始め。

モーガン一家の6人の息子の末っ子ヒューが老後に、少年(ロディ・マクドウォール)だった頃を美しい合唱をバックにしみじみと回顧する。

父(ドナルド・クリスプ)からヒューを除いた一家の男たちは、皆炭坑夫であった。稼いだ賃金はいつも出迎える気丈な母(セーラ・オールグッド)のエプロンに置く。姉アンハード(モーリン・オハラ)が湧かしたお湯で身体を洗い、食事につくのが日課である。そんな平穏な日々の中で、長男は結婚し、一家は幸せだった。新しく赴任してきた牧師グリュフィド(ウォルター・ピジョン)がアンハードと親しくなる。

ある日、会社が賃金の引き下げから息子たちは組合を作ろうとして、父と対立する。しかし、老いた父の反対にあって彼らは家をでてしまう。ストライキが起こり集会で夫を非難する連中をやりこめた母は帰りに川へ落ちて、ヒューは牧師と助けるが、凍傷になってしまう。牧師はヒューの面倒をみたことから、モーガン一家と親しくなり、姉を愛するようになる。しかし牧師は彼女の幸福を思って、炭坑主の息子との結婚を勧め、自分は身を引く。

やがてストライキは終わったが、長男は落盤で事故死する。稼ぎ頭を失ったモーガン家では、ヒューが炭坑で働き始めた。姉は実家に帰ってきたが、牧師との心ない噂をたてられる。人々の偽善に傷ついた牧師は、町から去っていった。そして同じ日に父も落盤事故で命を落とす…。

【以上引用終わり】ーーー


【私のコメント】以下の通り。

【我が人生は迷いごとと苦しいことの連続ばかりであった。】

私は、東海大学を卒業し、都心にある日本ビルディングの土木コンサルタントに勤め始めた。そこから、当時、富士製鉄と八幡製鉄が合併して創生された新日本製鉄本社の鉄鋼開発室の課に出向した。そこには、優秀な技術系統の人々がいたのであるが、この会社の関連会社が、海底パイプラインをインドネシア沿岸で、敷設していた台船に備えられたスチンガー【台船上で溶接された鋼管を海底に滑り出すためのトラス構造の支持装置が、台船との継ぎ目の最大のモーメントのかかるところで、破断・切断されて、海底パイプラインの敷設が、中断してしまったのである。それだけで、その事業費に数億円の損害が、発生するとのことであった。そこで、その案件の技術的対策としての方策の検討が、開始されたのである。

 その職場の若い技術スタっフから、この敷設の構造物の構造解析をする方法を私に相談しに来てくれたのである。 この人は、私の卒業した海洋学部に講師として、教鞭をしていた荒井利一郎(東京大学土木工学卒業)氏の名古屋工大の大学教授時代の教え子であった。)
 そこで、その海洋構造物が、波の力で、どのような慣性力が加わるかの模型実験研究と多質点の構造物の動的解析を提案したのである。 当時の多質点の構造物の動的解析は、高層建築物の地震時の解析方法を開発した東大教授の武藤清氏や岡本俊三氏の地震時の構造物の応答解析の研究学問があったので、それを参考にしたのである。その海底パイプライン敷設構造物に対する波力による動的解析方法や繰り返し応力による海洋構造物部材の疲労破壊に対する解析方法が、未だ日本で、確立、完成されていなかったのであるが、これを元に、新日本製鉄の相模原研究所の技術者が、その後1年間をかけて、実験研究と動的解析の方法が生み出されたのである。新日鉄の本社の一階層の全フロアーを占領していたコンピューター郡の設置されたルームを今でも懐かしく思い浮かべることができる。当時のコンピューター本体は、大型タンスよりも大きいものであった。


【我が祖母の住まいし故郷の山は緑なりき。】の思いで、【我が祖父の住いし海は紺碧なりき。】を目指して。
 
 
 私は。東京生まれの東京育ちであったが、この無秩序で、騒々しく、喧騒なる大都会を嫌って、地方で、海洋に係る仕事を求めて、従事することをめざし、父の故郷の三重県の志摩地方に仕事を求める旅を開始したのである。その後日本の各地の道路公団や建設省のコンサルタント会社経由で、高速道路等の現場管理業務に契約性で従事して、契約切れの時には、生活の安定はしないが、どうにか、生活を維持して来ることができたのである。 公団の正職員が夕刻の定時に仕事を終えても、私の場合は、業務は、請負業務なので、積算業務等に、数ヶ月は、日曜日以外の日は、平均の睡眠時間2時間を切るほどのハードな業務を余儀なくされたが、もちろん請負であるから、勤務外手当ては、なしである。その間にも、本来の規定では、職員がその積算をしなければならないことになっているのであるが、その職員たちは、私の必死の業務のそばで、パソコンゲームを平然とおこなうのみであった。定時になれば、その者達の上司は、奥で、アルコール付きの談義であった、 健康とか、人権などは、そこに、存在しないのである。
 積算業務の決済や査定の公団の責任者である支社の若い責任者は、極めて真面目で、連日の徹夜業務に近いほどの業務をこなしていたのである。 現在において、民営化された公団のこの落差は、一体どうなっているのであろうか?
 がんばりすぎて、健康をそこねれば、失業が待ち構えているのである。病気になる暇などないのである。我々の民間と官僚の労働格差は、行政の発注者から見たら合法的に、請け負った側から見たら非合法の天国と地獄の様な、業務に従事し経験したのである。 官との請負業務はこのような、偽善性が隠されている。
 しかし、そのような、業務にあえて、していかねば、生活に、響くのである。
 このような状態で、公的な国家の行政が、まともに、進むわけがないのである。やがて、その公団は、民営化されて行ったのである。

 地方において、就業先はなく、新聞配達や工場労働をしたり、失業状態に近い中でも、安い賃金であったが、どうにか、家族のために、がんばり通して来たのである。それまでの貯金や奨学金で、一人息子を大学に行かせることが、できたのである。 まだ、私が死ぬまで、バブル時の自宅の土地・家屋購入のための借金を支払っていかねばならない。しかし、この苦しさを乗り越えることで、己自身の鍛錬になったのである。 自分で、やるべきことをやってきた抱負と自信を持つことができたのである。

 現在は、私の祖母の育った山里の故郷で、ウグイス、ジョウビタキ、三光鳥やカッコウの囀り(さえずり)を季節ごとに聞き、無農薬家庭菜園を楽しみ、野生のリンドウを見つけたり、絶滅危惧種のメダカや山椒魚の幼生を探したり、野性の鹿が出没することを楽しみとして、暮せば、そこは、楽園そのものである。【我が祖母の故郷の山は緑なりき。我が国の海は紺碧なりき。】の感慨をもって、私のライフワークである海洋開発に係る夢の扉を開けようと微力であるが努力を続けることが出来ることに対して、世の中に感謝して、生きているのです。

【いざ、我が国民は正義の旗を高く掲げよ。】

現在の日本は、自民・公明党政権の悪政の因果により、主権者である国民をないがしろにして、困窮に陥れたことに対して断罪し、若者達が、幸せな家庭を築きあげることができるような社会、主権者である国民が、経済的に困窮のなく、安寧のある社会を構築することが、政治政策で、強く求められているのである。

 若いときに、汝の理想を見つけよ。若きときに、汝の希望を星に繋げ。との松前重義総長の懐かしい訓示とその笑顔を思いえがきながら、困窮で、凸凹の道を、あえて、選び進まんかな。
 
 その先に見える明るい希望のある未来の社会の創生をめざして、私達は困窮する人々に対して、無関心であっては、ならないのである。傍観していてはならないのである。勇気と確信をもって、前に進まねば、私達の社会は、良くならないのである。放置すれば、その社会は悪性の強者による欺瞞的・圧制専制的な社会になってしまうのである。


 この映画で、教えるように、社会的な悪を放置しては、我々の社会に、幸せは、やって来ないのである。私達の手によって、悪政に対する者達を断罪しなければならないのである。 そこには、正義を掲げた人々の団結が必要である。国民は、意識して、正義の旗を高く掲げよ。
 この自民・公明党の悪性的の政治政策を断じて赦さず、糾弾して行こう。敵陣営は、すでに、その政治責任を逃れようと必死になっているが、気を弛めることなく、着実に、その歩みを進めていこう。

【追記】是非、是非このすばらしい映画を鑑賞して頂きたいものです。 ワーキングプアーの若者は、このようなことも不可能なのである。


【asyura投稿リンク】:http://www.asyura2.com/09/senkyo67/msg/910.html

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尿から水素を抽出する装置:自動車にも応用可能

尿から水素を抽出する装置:自動車にも応用可能

【出展引用リンク】: 
http://wiredvision.jp/news/200907/2009072122.html

【引用始め】

オハイオ大学の研究者であるGarardine Botte氏が、尿から水素を抽出できる装置を開発した。これで、膀胱を空にしながら別のタンクを満たすことができる。

この装置が使用するエネルギーは、水から水素を抽出するのに必要なエネルギーと比べてかなり少なく、近い将来、水素燃料電池車に動力を供給することが可能だ、とBotte氏は主張する。

Botte氏が開発した電解槽は、ニッケル電極を使って、尿の主成分である尿素から水素を抽出する。Botte氏によると、尿素中の水素と窒素の結合は、水中の酸素との水素の結合ほど強固に結合していないので、この電解槽では尿素を酸化させるのに0.37ボルトの電圧しか必要としないという。これは、単三電池1個のエネルギー量の半分未満で、水の分解に必要な1.23ボルトよりもかなり小さい。

水素を代替燃料として利用する上での最大の障害の1つは、生成に必要なエネルギー量だ。それに、配送の問題もある。Botte氏が開発した装置は、自動車に搭載可能なくらい小さいので、こうした問題を回避できるという。また、尿は簡単に入手できる。人体は毎日2〜3リットルの尿を作り出しており、尿は地球上にもっとも豊富にある廃棄物だ。汚水を処理しながら、車に燃料を補給できるというわけだ。

「尿素は、園芸用の肥料にも使われている。水に溶ける固体なので、容易に移動させることができる。車に電解槽を搭載すれば、水素貯蔵用タンクは不要になる。適切な相手と提携すれば、リッター当たり約26キロ走行可能な、尿を動力とする車を年内に実用化できると思う」とBotte氏はワイアード・コムに語っている。

Botte氏が製作した現行の電解槽の試作品は、だいたいCD収納ケース2個分の大きさで、最大500ミリワットの電力を生成できる。オハイオ大学はこの技術の特許を取得しており、Botte氏によると、規模を拡大して、ハイブリッド車や電気自動車など、電気で走るあらゆるものに動力を供給することが可能という。

Botte氏の話では、従来型の車向けに同技術を開発する費用は、車の動力源に左右されるという。この電解槽が燃料電池用に水素を生成するためには、電池などの動力源からエネルギーを得る必要がある。Botte氏は、電解槽の稼働に必要な動力をソーラーパネルから供給する方法も研究している。トヨタ自動車の2010年型『プリウス』に搭載されているようなルーフ一体型ソーラーパネルに据え付ければ、効率を40%向上できる、とBotte氏は言う。

Botte氏は研究にあたって米国防総省から支援を得ている。

「米国防総省は何年も前から、現地で使える、水素を利用した発電技術の研究を支援してきている。通常の発電機だと[燃料の運搬が必要であるし、さらに]騒音がある、といった問題からだ」とBotte氏は語る。「現在彼らが砂漠で直面している問題は、大量の浄水をどうやって入手するかだ。この電解槽を利用すれば、飲料水以外の浄水は不要になり、燃料を遠隔地に輸送する必要性もなくなる」


WIRED NEWS 原文(English)

【引用終わり】

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高野孟:「政権交代しても何も変わらない」などと言うな!

高野孟:「政権交代しても何も変わらない」などと言うな!
 高野孟が「政権交代」の意義について語ります!


【出展引用リンク】以下の通り: (youtube映像でのコメント)
 
  http://www.the-journal.jp/contents/newsspiral/2009/07/post_327.html

 

【参考リンク】:高野孟氏の Wikipedia :
  
         http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E9%87%8E%E5%AD%9F

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