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温室効果ガスの濃度と存在比の違い(二酸化炭素・メタン・一酸化二窒素)

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主な温室効果ガスで、いちばん「濃い」のはどれか、いちばん「増えた」のはどれかで混乱しませんか。濃度(量)と増加比(存在比)は別ものです。二酸化炭素・メタン・一酸化二窒素の関係と、試験での問われ方をまとめて整理します。

この記事の要点

温室効果ガスを比べるとき、大気中の濃度(量そのもの)と、産業革命前(1750年)からどれだけ増えたか(存在比・増加比)は別ものです。混同すると順番を取り違えます。

  • 濃度の絶対値が最も大きいのは二酸化炭素(CO2)。
  • 1750年比の増加比(存在比)が最も大きいのはメタン(CH4)で、CH4>CO2>N2Oの順。

地球温暖化の主役となる気体を「温室効果ガス」と呼びます。

代表が、二酸化炭素(CO2)・メタン(CH4)・一酸化二窒素(N2O)の3つです。

この3つを並べるとき、「濃度(どれだけ多くあるか)」と「増えた割合(どれだけ増えたか)」を取り違えると順番を間違えます。まず、その2つの見方を切り分けます。

主な温室効果ガスとは

温室効果ガスとは、地表から宇宙へ逃げようとする熱(赤外線)を吸収して、地球をあたためる性質をもつ大気中の気体のことです。

代表的なものが、二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、一酸化二窒素(N2O)です。

一酸化二窒素は「亜酸化窒素」とも呼ばれます。記号のN2Oで覚えておくと混乱しません。

これらは産業革命以降、人間の活動(化石燃料の燃焼や農業など)にともなって大気中で増えてきました。

「濃度」と「存在比(増加比)」は別もの

温室効果ガスを比べる軸は、大きく2つあります。

1つ目が濃度です。いま大気の中に、その気体がどれだけ含まれているか、という量そのものを表します。

2つ目が存在比(増加比)です。これは産業革命前(1750年)の量を100%としたとき、いまが何%にあたるか、という増え方を表します。

この2つは別の見方なので、順位が一致するとは限りません。

濃度(量そのもの)が最も大きいのは二酸化炭素ですが、産業革命前からの増え方(存在比)が最も大きいのはメタンです。

つまり「いちばん多い気体」と「いちばん増えた気体」は、別の気体になります。ここが試験で問われる核心です。

濃度(量そのもの) CO₂ が最大 いちばん「多い」のは 二酸化炭素 存在比(1750年比の増加) CH₄ が最大 いちばん「増えた」のは メタン CH₄ > CO₂ > N₂O 「多い」気体と「増えた」気体は別。順位を取り違えない。

温室効果ガスは「濃度(量)」と「存在比(増加比)」の2つの軸で見る。濃度はCO₂が最大、増加比はメタン(CH₄>CO₂>N₂O)。

1750年比の存在比は CH4>CO2>N2O

産業革命前(1750年)を100%としたときの存在比は、大きい順に並べると次のようになります。

順位(存在比の大小) 温室効果ガス 1750年比の存在比
1位 メタン(CH4 約265%(産業革命前の約2.6倍)
2位 二酸化炭素(CO2 約150%
3位 一酸化二窒素(N2O) 約124%

この数値は、2022年の世界平均濃度を1750年と比べたもの(WMO温室効果ガス年報)です。

増加比(存在比)はメタンが最大で、CH4>CO2>N2Oの順になります。

くり返しになりますが、濃度の絶対値が最も大きいのは二酸化炭素です。増えた割合(倍率)で見るとメタンが先頭に出る、という点が引っかけどころです。

地球温暖化への効きやすさ(GWP)とは別の話

「どれだけ増えたか」とは別に、「1分子(1kg)あたりどれだけ温暖化させやすいか」という見方もあります。

これを表すのが地球温暖化係数(GWP)です。

GWPは「効きやすさ」、ここで扱った濃度・存在比は「量・増え方」で、別の指標です。混同しないよう、知りたいのが量なのか効きやすさなのかを切り分けてください。

過去問での問われ方

主な温室効果ガスの濃度・存在比は、大気概論で「3つのガスを大小(順番)に並べる」形で問われます。

令和7年度 大気概論 問7では、二酸化炭素・メタン・一酸化二窒素の世界平均濃度を1750年と比べた存在比(%)の大きい順に並べる問題が出ました。

正解は、CH4>CO2>N2Oの順(選択肢(5))でした。

このとき、濃度の絶対値ではなく「1750年比の増加比」を問われている点を読み落とすと、二酸化炭素を先頭に置いてしまい間違えます。

混同しやすい用語

濃度 と 存在比(増加比)

どちらも温室効果ガスの「多さ」に関わる言葉のため混同します。濃度は「いま大気にどれだけあるか(量)」、存在比は「産業革命前からどれだけ増えたか(倍率)」を表します。

見分け方は、問題文に「1750年比」「産業革命前と比べて」「存在比」とあれば増加比の話、単に「濃度が最も高い」とあれば量の話、と読み分けることです。

覚え方は「いちばん多いのはCO2、いちばん増えたのはメタン」と、量と倍率で先頭が入れ替わる点をセットで押さえることです。

まちがえやすいポイント

3つのガスを大小に並べる問題で、何の順かの読み違いが狙われます。

1750年比の存在比(増加比)の大きい順はCH4>CO2>N2Oです。濃度の絶対値ではなく「1750年比の増加比」を問われている点を読み落とすと、二酸化炭素を先頭に置いてしまい間違えます(令和7年度 大気概論 問7)。

理解度チェック

Q.

二酸化炭素・メタン・一酸化二窒素のうち、産業革命前(1750年)からの存在比(増加比)が最も大きいのはどれか。

答え:メタン(CH4

1750年比の存在比はCH4>CO2>N2Oの順で、メタンが約2.6倍と最大です。

Q.

大気中の濃度(量そのもの)が最も大きい温室効果ガスは、メタンである。〇か×か。

答え:×

濃度(量)が最も大きいのは二酸化炭素です。メタンが最大になるのは「増加比(存在比)」で見たときで、量と倍率で先頭が入れ替わります。

Q.

1750年比の存在比を大きい順に並べると、どの順になるか。

答え:CH4>CO2>N2O

令和7年度 大気概論 問7で、この順(選択肢(5))が正解として問われました。濃度ではなく増加比を問われている点に注意します。

まとめ

主な温室効果ガスは、二酸化炭素・メタン・一酸化二窒素の3つです。

濃度(量そのもの)が最も大きいのは二酸化炭素、産業革命前(1750年)からの存在比(増加比)が最も大きいのはメタンで、増加比はCH4>CO2>N2Oの順です。

試験では、並べる基準が「濃度」か「存在比」かを取り違えないことが要です。1分子あたりの効きやすさは別指標(GWP)として分けて押さえます。

地球温暖化係数(GWP)とは

大気概論の過去問解説 一覧へ

参考

  • WMO 温室効果ガス年報(二酸化炭素・メタン・一酸化二窒素の世界平均濃度と1750年比の存在比)
  • 気候変動に関する政府間パネル(IPCC)評価報告書(主な温室効果ガスの位置づけ)
  • 一般社団法人 産業環境管理協会 公害防止管理者等国家試験 出題範囲・公式正答
公害防止管理者 独学ノート 編集部

この記事を書いた人

公害防止管理者 独学ノート 編集部

公害防止管理者試験の用語・法令・計算を、環境省の告示や過去問に照らして、独学者の目線で整理しています。

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