前回、前々回と地球温暖化に関するお医者さんやその助手にレーザーを見立てたお話をしてきましたが、今回はレーザーに探偵になってもらいましょう。
探偵の仕事と言えば、事件の犯人を見つけることです。では、地球温暖化という事件の犯人は誰なのでしょうか。もちろん簡単な話ではありませんが、有力な容疑者の一人として知られているのが「メタン」です。
気候変動の話になると、多くの人は二酸化炭素を思い浮かべます。確かに二酸化炭素は重要です。しかし実は、それ以外にも地球を温暖化させる気体が存在します。その代表例がメタンです。メタンは天然ガスの主成分として知られていますが、温室効果ガスとしても非常に強力です。一般的には、同じ量で比較すると二酸化炭素よりも大きな温暖化効果を持つことが知られています。そのため近年では、
・天然ガス設備
・パイプライン
・埋立地
・家畜施設
などから漏れ出すメタンを減らすことは、気候変動対策の重要な課題となっています。
ところが問題があります。メタンは無色透明です。人間の目では見えません。つまり、犯人が透明人間なのです。
もし探偵小説なら、相当に厄介な事件でしょう。防犯カメラにも映らず、足跡も残さず、現場から消えてしまう犯人です。しかし、レーザー探偵は違います。
メタンは人には見えない特定の波長の光を吸収する性質を持っています。波長と言うと難しそうですが、私たちの目に見える光では、波長の違いを色の違いとして感じます。波長が短いと紫色で、そこから波長が長くなっていくと、藍、青、緑、黄、橙、赤と虹の七色と同じように変わっていきます。
メタンは人には見えない特定の波長の光を吸収する性質を持っています。波長と言うと難しそうですが、私たちの目に見える光では、波長の違いを色の違いとして感じます。波長が短いと紫色で、そこから波長が長くなっていくと、藍、青、緑、黄、橙、赤と虹の七色と同じように変わっていきます。紫色よりも波長が短くて見えないのが紫外線で、赤よりも波長が長くて見えないのが赤外線です。メタンには、この赤外線の中に特に吸収しやすい波長があるのです。
そこでその色のレーザーを空気中に照射し、戻ってきた光を調べると、途中にメタンがあったかどうかが分かります。つまりレーザーは、「ここを通った光が少し弱くなっている」という痕跡を見つけることによって、透明な犯人の足取りを追っているのです。
実際には、ヘリコプターや航空機に搭載したレーザーLiDARを用いて、長い天然ガスパイプラインを上空から調査する技術も利用されています。地上からでは見つけにくい漏れであっても、上空から広範囲を効率よく調査できます。人とは違う視点で犯人を見逃さない、まさに名探偵です。
そんなカッコイイ名探偵に負けないように、我々人間が何をできるかを考えてみようではありませんか。
■東京工科大学工学部教授 大久保友雅
略歴：博士（理学）東京工業大学 2006
東京工業大学で特任助教，助教の後，東京工科大学で講師，准教授を経て現職
（月刊OPTRONICS 2026年11月号掲載）
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