No.860 入試で狙われそうな今月の理科時事問題(宇宙天気予報、エボラ出血熱ワクチン開発、地球温暖化ガス)

 宇宙天気予報をご存知でしたか?私たちの生活に欠かせなくなった○○○にも深刻な影響を与える太陽風やフレアの状況を「宇宙天気予報センター」が1日1回発表しています。今月は、“宇宙天気予報”と“地球温暖化ガス”そして“エボラ出血熱ワクチン開発”について取り上げてみましょう。

< 宇宙天気予報 >

 

太陽フレア 画像引用元:ウィキペディア

 政府は通信障害などを引き起こす恐れのある太陽表面での爆発現象「フレア」による影響が大きいと予測された場合、今まで1日1回だった「宇宙天気予報」を今月から即刻発表することとしたそうです。

『フレアの影響って何?』

 地球は2つの防護壁を持っています。
 一つは地球のもつ濃密な大気です。
 大気は太陽からくるX線や紫外線などの電磁波が地上に届くのを防いでいます。 生命にとって有害なこれらの電磁波を防いでいる大気のもっとも外側の領域は「電離圏」と呼ばれる電気を帯びた層となっています。
 もう一つは地球の持つ磁場です。
 皆さんは太陽からコロナという炎が出ているのは知っていますね。そこから強いエネルギーを持った粒子が流れ出しています。それを太陽風と言って地球にも流れてきていますが、地球の磁場によって防がれています。その一部が北極や南極近辺に降りてくる場合があり、それがオーロラとして観測されています。ところが、太陽の表面でフレアといって爆発が起こると強烈なエネルギーの粒子やガスが大量に放出され、その向きや規模によっては地球の磁場でも守り切れなくなります。地球に粒子が降り注いで送電線に高電圧を発生させ、送電網を破壊する場合もあります。また、地磁気を乱して「磁気嵐」を引き起こすこともあります。
 この高密度の太陽風は、宇宙にある人工衛星の故障の原因になり、電離圏の構造を乱してしまい、電離圏反射を利用する短波通信・放送や、電離圏を透過する衛星・地上間の電波利用に影響を与えます。特にいたる所で利用されているGPSの位置精度低下も引き起こし、特にGPSを頼りに運航している航空機への影響は深刻です。

『宇宙天気予報って?』

 宇宙には台風や温暖化による異常気象は有りませんが、太陽風やフレアなどによる磁気嵐など一連の自然現象が有ります。それを「宇宙天気」と呼び、観測結果を解析して予報を出すことを「宇宙天気予報」と呼んでいます。日本では総務省の情報通信機構の「宇宙天気予報センター」が太陽の観測などから影響度合いを予測し1日1回発表していました。
 もっとも宇宙天気の情報を必要としている分野の一つが旅客機の運航業界なのだそうです。 最近は北極近辺を通過する航路の利用が進められています。北極近辺は赤道上空の通信衛星の範囲外になってしまい、 陸上との通信は短波に頼ることになります。ところが、そこは宇宙天気の影響を受けやすい領域でもあります。 電離圏の乱れによる短波通信の不具合に加えて、GPSの不具合、さらに乗客乗員の被ばくのリスクも、極域ではより高まると考えられています。これらの危険を避けるために、国際民間航空機関ICAOでは、宇宙天気が乱れている時や乱れが予報される時には、極域を避ける運用を行うことなどが検討されているのだそうです。

 フレアの影響は約8分後から数日後に地球に影響を及ぼしますので、太陽の観測によって太陽表面活動、地球の磁気圏や電離圏の状況を解析し予報を公開しています。この様な活動により早期に対策がとられて私達の生活が守られているのですね。

<エボラ出血熱ワクチン開発>

エボラウィルスを取り扱う研究者 画像引用元:ウィキペディア

 東京大学の河岡義裕教授や四柳宏教授らの研究チームは、致死率の高い感染症の「エボラ出血熱」の国産ワクチンを開発し今月から試験段階の治療(臨床試験)を開始すると12月5日に発表しました。

『エボラ出血熱って?』

 日本医療研究開発機構の資料では、1976年にアフリカ大陸のスーダンとコンゴ民主共和国で初めて確認されて以来、今もアフリカで断続的に発生しています。西アフリカでは、2014~2016年の間に28,639名の感染者が報告され、約40%の方が死亡しました。最近では2018年にコンゴ民主共和国で流行し始め、2019年10月18日現在3,228名の感染者が報告され、約69%が亡くなっています。
 厚生労働省の感染症の5段階の分類の中でも最も危険とされる一類感染症であり、一時流行が心配されて社会問題化した「鳥インフルエンザ (H5N1)」の二類感染症より危険なのです。患者の血液などの体液に接触することで感染します。多くは感染後10日ほどで下痢などの症状が出て最終的に全身からの出血を引き起こします。

『今までワクチン無かったの?』

 現在、エボラ出血熱に対する効果的な治療法は無いのですが、海外ではさまざまなタイプのワクチンが開発されています。そのうち2種類は西アフリカで世界保健機関WHO主導のもと臨床試験が行われました。しかし、ワクチンの効果は認められたものの、ワクチン製造の効率や安全性に疑問があるため、より製造効率が高く安全な次世代のワクチン開発が期待されています。

『国内の患者は?』

 幸い、日本では患者は確認されていません。しかし、東京オリンピックを来年に控え訪日外国人が急増し、本人も感染に気が付いていない潜伏期間に入国する感染者がでるリスクが高まってきます。国内の感染拡大防止対策が急がれています。
 早期にワクチンの安全性が確認され、アフリカでの有効性が検証されることを期待しましょう。

<地球温暖化ガス>

オゾンホールの面積の経年変化 画像引用元:気象庁

 2018年度の国内で排出された温室効果ガスは“二酸化炭素換算で12億4400万トンとなり、2017年度比4700万トン、率にして3.6%減った”と環境省が11月29日に発表しました。5年連続の減少で、算定を始めた1990年度以降、最も少なくなったということです。

『なぜ削減できたの?』

  車や家電などの省エネが進んだほか、再生可能エネルギーの普及や原子力発電所の再稼働で、火力発電の割合が減ったことなどを環境省は理由に挙げています。

『日本に求められていることは?』

 日本政府は、温室効果ガスの排出量を2030年度までに2013年度比で26%削減する目標を掲げていますが、2018年度の時点では11.8%の削減にとどまっています。
 地球温暖化対策の国際的な枠組み「パリ協定」が来年始まるのを前に、各国の今の目標では温暖化を食い止められないと指摘されています。日本が建設中の石炭火力発電所の中止や東南アジアへの石炭火力発電所の輸出中止、さらに再生可能エネルギーの利用促進を行い、石油の利用を段階的にやめていくことなどを求める声があがっています。
 資源エネルギー庁によりますと、2018年度の国内の発電電力のうち化石燃料を使った火力発電の割合が76%に上り、燃料別内訳で見ますと天然ガスが38%、石炭が31%、石油などが7%となっています。
 ほかの主要国の化石燃料が占める割合は、原子力発電の割合が多いフランスが9%、ドイツが57%、温暖化対策に消極的とされるトランプ政権の米国が65%となっています。
 日本の火力発電の割合が高いのは福島第一原発の事故のあと原発の稼働がゼロになり、火力発電で補う必要があったことも影響しているのです。

『世界の状況は?』

 地球温暖化対策について話し合う国連の会議、「COP25」が12月2日からスペインで始まるのを前に、国連環境計画UNEPは、“2019年の世界の温室効果ガス排出量は553億トンとなり、過去最悪の多さだった”と11月26日に発表しました。

『南極上空のオゾンホール面積 1990年以降で最小』

オゾンホール 画像引用元:ウィキペディア

 「オゾンホール」とは有害な紫外線を吸収するオゾン層が破壊され、南極上空で極端に少なくなる現象です。毎年8月ごろに発生し、12月ごろには消滅しています。破壊の原因は、エアコンや冷蔵庫などに使用されて自然界に漏れ出したフロンガスなどといわれています。
 気象庁は衛星の観測データを基に解析した結果、今年の「オゾンホール」の面積は最大で1100万平方kmと去年の半分以下で、大規模なオゾンホールが観測されるようになった1990年以降、最も小さくなったと11月20日に発表しました。
 地球環境の悪化のニュースが多い中、久々の朗報と思いきや、気象庁の発表によりますと、南極上空の成層圏で気温が突然高くなる現象が起きた影響で、オゾン層を破壊する物質ができにくかった特殊な気象状況が主な要因であったのだそうです。
 フロンガスなどの濃度は依然として高く、引き続きオゾン層保護の取り組みを進める必要があるとのことです。

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