2.2.7 North型0次元EBMの気候感度

一例としてNorthの定式化の場合をとって、気候感度の議論をしてみよう。この 場合、代表温度Tは全球平均地上気温であると考えており、長波放射IのT依存性は I = A + BTの形とし、その係数は現在の地球の長波放射と地上気温の緯度分布を もとに決めている。まず、アルベドフィードバックなしで考えてみる。定常解では、

0 = (S/4) (1 - αp) - (A + B T)                    (2-15)
SがΔSだけ変わったときのTの変化をΔTとすれば
0 = -(1 - αp) (ΔS/4) - B ΔT                     (2-16)
したがって、たとえば、現在の太陽定数、氷なしの場合のアルベドを代入すれば、
β = S (ΔT/ΔS) = (1 - αp) / 4 B 

   = (0.7 × 1.37×103 W m-2 ) / (4 × 2 W m-2 K-1 ) = 120 K
という結果が得られる。これは、 図4の直線(ΔT/ΔSが一定)A-B-Pに対応している。

βは、εpを定数とした場合の72K(ただしTを地上気温に対応させた場合)に対して 約2倍となった。この違いは、直接には、地球放射を経験的にA+BTとして表現した ことから来ている。その実体は、温度が上がると放射吸収・射出物質(温室効果 物質)である水蒸気がふえ、温度を上げる方向に働くという、正のフィードバック があることである。

アルベドフィードバックを含めると、安定定常解はB-Cとなり、傾きがB-Pより 大きくなっていることでわかるように、点Cに近づくにつれて気候感度は大きく なっている。これは、正のフィードバックが安定定常解の気候感度を大きく する例であると言える。


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阿部 彩子・増田 耕一, 1993
HTML版: 増田 耕一, 1995-09-18, 改訂 2002-06-23