気候変化 -- (いわゆる)地球温暖化
2009年6月13日に慶応大学で話したことの筋書きと材料へのリンク
(講演のあとで整理したもの)です。
序論
- 「地球トータルシステム」の概念(島津)とそれを使った議論。
地球環境問題:人間→環境→人間。
地球温暖化問題は、地球環境問題の無視できない部分だが、その全部あるいは圧倒的大部分ではない。
人間活動が気候を変えることと、生態系を変えること(土地利用・水産資源利用)の相乗効果がある。
- 気候システムの模式図。
地球表層の大気・海洋・雪氷、さらに陸面を合わせ、
その間の力・エネルギー・物質(まず水)の交換を考える。
- 気候変化と気候変動 ... 使い分けは個人や文脈によって違う。気象・気候・気候変化に関するいくつかの概念のページも参照。
- 地球科学には、理論的な(原因からの)発想と、
経験的な(結果からの)発想とがある。
「(温室効果の強化による)地球温暖化」という認識は
理論的な発想から来ており、あとで経験的事実による裏づけが続いた。
気候変化の理論的発想は多くの場合全球(気候システム全体)の総量や平均量に注目する。
経験的な発想から出発すると、個々の人や観測機器が経験している特定の場所の気候に注目することが多く、その観点も意義はあるのだが、
それでは全球規模の気候変化はとらえがたい。
- 地球の気候の歴史(田近 2009, 大河内 2008,
2006年版教材ページなど参照)のうちでは、
100年で3℃くらいの温度変化は、それほど異常なことではなさそうだ。
しかし、現代の人間社会にとって、そのくらいの気候変化は大きな影響をもたらす。
つまり、人間社会は気候変化に対して脆弱(ぜいじゃく、vulnerable)になっている。
人間活動による気候変化のほかに、
想定外の自然要因による気候変化の可能性も考えて、
気候変化に対する社会の適応幅を広げておくべきだろう。
全地球規模の気候を変化させる要因
- 地球の気候システムのエネルギー収支。
基本的に、収入は地球が吸収する太陽からの電磁波(主に光)、
支出は地球(大気・海面・陸面)が出す電磁波(主に赤外線)。
収支はほぼつりあっている。
地球全体としてのエネルギー収支:太陽放射と地球放射参照。
- つりあいが少しずれて、
気候システムの持つエネルギーがふえることが温暖化(平均温度の上昇)に、
減ることが寒冷化にほぼ対応するとみてよい。
(厳密には対応しないが、
気候システムの持つエネルギーの主要部分が温度に比例する内部エネルギーであれば対応がつく。)
- ローカルな気候変化は、
気候システムのエネルギー総量が変化しなくても、
その地域間の分配が変化すれば起こりうる。
(たとえば、「エルニーニョ・南方振動」、「北極振動」、
「太平洋十年規模振動」あるいは「海洋のレジームシフト」などと呼ばれている現象は
おもに地域間のエネルギーの移動だと考えられる。
ただし多少は全球のエネルギー総量の変動を伴うかもしれない。)
- また、ローカルな気候変化はローカルな原因によって起こりうる。
(たとえば、都市のヒートアイランド現象のおもな要因は、
人工熱、あるいは人工的土地改変であり、
人為起源の気候改変にはちがいないが、全球規模の温室効果強化とは区別する必要がある。)
- 気候を変化させる要因 -- 気候システム全体のエネルギー収支を変える要因という観点から
- 温室効果の基本
- 気候システムの中のいろいろなフィードバック
地球温暖化
- 「地球温暖化」の節の目次ページ
- 地球温暖化の理解の簡単な歴史
- IPCCについて
- (IPCCで主に扱われている型の)気候「予測」の考えかた (江守 2008も参照)
- IPCC発足(1988年)以後の研究によって、
「1950年ごろ以後の全球平均地上気温には大局的な上昇傾向があり、
その主要な原因は人間活動によるCO2その他の温室効果物質排出である」
ことが確かになった。
この意味で「(人為起源の)地球温暖化」はすでに起きている。
- IPCC発足の時点では、地球温暖化は将来についての理論的見通しとして認識されていただけだった。
- 人間活動が無視できる過去にも気候変化はあったが、
これに似た変化は珍しい。
5千5百万年前の急な温暖化の際には(もちろん人間活動ではないが)
二酸化炭素またはメタンが大気中に放出されたらしい
(ARCHER, 2009)。
- 1950年ごろ以後の各地域の気候変化の主要要因が
人間活動による温室効果物質排出であるとは必ずしも言っていない。
自然変動(地域間のエネルギーのやりとり)、
あるいはローカルな人為的作用が主要であることもある。
しかし、人間活動による温室効果物質排出が
無視できない要因のひとつになったとは言えると思う。
- 気象災害による被害金額の増加は事実だろうが、
それが明らかに地球温暖化のせいだという議論には無理がある。
むしろ、海岸など災害被害にあいやすい場所の人口や資産
(観光施設や油田などを含む)がふえていることが主要因である。
つまり、人間社会の気象災害に対する脆弱性(vulnerability)がふえている。
このような脆弱性を減らすことが、気候変化への適応のための最大の課題である。
- 地球温暖化に伴う水循環の変化。
- 温暖化すると大気中の水蒸気量はふえる。
降水量・蒸発量も全球平均としてはふえるが、
水蒸気量ほど急にはふえない(地表面に達するエネルギーのふえかたに制約される)。
大気中の水蒸気の平均滞在時間はのびる。
- 降水は時間的・空間的に集中する傾向が強まると予想される。
いつどこに集中するかを予測しようとする努力は続けられているが、
かなりの不確かさは避けられないだろう。
それにしても、
とくに小麦地帯の渇水と米作地帯の洪水の頻度がふえる可能性がかなりあると
想定して、適応範囲を広げる策をとるべきではないかと思う。
- 水循環に関する変量のばらつきがふえると想定して適応を考えるべきだ
(仮想的な例)。
- 雪が雨に変わることにより、河川流量の季節変化がずれる。
- 海水準が上昇する。海水の膨張と、氷河・氷床の融解による。
海洋深層の膨脹と大陸氷床の融解は千年近い時間スケールで進行する
(たとえばARCHER 2009参照)。
本の紹介
- 江守 正多, 2008:
地球温暖化の予測は「正しい」か。化学同人。
... いわゆる地球温暖化予測に関して、専門外の人向けに解説した本。
[読書ノート]
- 田近 英一, 2009:
地球環境46億年の大変動史。化学同人。
... 地球環境とくに気候(気温、氷など)の46億年間の変化について、
理論的研究を背景として、専門外の人向けに解説した本。
[読書ノート]
- 大河内 直彦, 2008:
チェンジング・ブルー -- 気候変動の謎に迫る。岩波書店。
... 地球の歴史のうちでは最近の約2百万年(第四紀という)の気候の歴史について、
海底堆積物の化学成分や同位体の分析による研究を背景として、
専門外の人に向けて解説した本。
- 小倉 義光, 1999:
一般気象学(第2版)。東京大学出版会。
... 大学レベルの気象学の教科書。温室効果・温暖化の基本的説明を含む。
[読書ノート]
- スペンサー・ワート(WEART)著, 増田 耕一, 熊井 ひろ美 訳
(原書初版2003, 日本語版2005);
温暖化の「発見」とは何か。みすず書房。
... 気候変化に関する科学的理解が発達してきた歴史。
気候システムという考え方ができてきた歴史でもある。
[読書ノート]
- David ARCHER, 2009:
The Long Thaw. Princeton University Press.
... 炭素循環、海洋の酸性化、そして
温室効果気体排出が止まっても氷床の融解と海水準上昇は続くことに関して
専門外の人向けに解説した本。
[読書ノート]
わたしの個人的意見を含む論説
2009-06-14; 更新 2011-03-27
増田 耕一 (MASUDA Kooiti)