渡部 雅浩 (2018) 絵でわかる 地球温暖化

  • 渡部 雅浩, 2018: 絵でわかる 地球温暖化 (An Illustrated Guide to Global Warming)。講談社, 185 pp. ISBN 978-4-06-511946-4.

2018年6月の新刊。わたしは、9月に日本気象学会の『天気』に紹介されているのを見て存在を知り、いくつかの本屋をまわって実物を見つけた。店に出ている部数があまり多くないのかもしれない。

地球温暖化を主題としてはいるが、もっと広い範囲の気候の変化・変動も話題に含めた入門書。第3章では地球史の中の気候の変遷、第6章では年々変動や十年規模の変動もあつかっている。図解((株)アート工房による)がくふうされているが、ページ数のわりに話題の数が多いので、それぞれの話題の説明に不足を感じる読者もいるだろうと思う。文献リストは巻末にあるが、著者が参考にした文献をならべたものである。もう少しくわしく知りたい読者への文献案内があるともっとよいと思った。

第1章で説明された著者の用語では、「気候」は30年程度の平均状態、「気象」は気候のまわりのゆらぎとされている。また、30年程度の平均状態が変わることのうちで、「気候変動」は気候システム内部に原因のあるゆらぎ、「気候変化」は気候システムの外側(大気組成、火山噴火、太陽活動など)の変化によって生じるもの、と区別している。IPCCのclimate changeを「気候変動」とするのは定訳になっていて変えるのはむずかしいが、著者のたちばで科学用語としてすじをとおすならばそれは「気候変化」というべきものごとなのだ。

【2018-09-24現在、書きかけだが、授業で紹介するつごうでひとまずここまでの読書メモを公開する。追って書きたす予定。】

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長谷川 直子 編 (2018) 今こそ学ぼう 地理の基本

  • 長谷川 直子 編, 2018: 今こそ学ぼう 地理の基本。山川出版社, 169 pp. ISBN 978-4-634-59201-8.

2018年8月の新刊。

高校の学習指導要領が2018年3月に改訂され、2022年度から「地理総合」が必修になる予定だ。指導要領の「地理総合」のところを、わたしが案の段階で読んでわかったことは、[別ブログ2018-02-15の記事]に書いた。知識を教えるというよりも、地図や地理情報を使って問題解決ができる能力を育てたいのだという趣旨はわかる。「国際理解」や「防災」などの目的に役だてたいということもわかる。しかし、操作できるようになってほしい地理学的概念について、学習指導要領に出てくることばは「地理的環境」など、あまりに一般的なものしかない。たてまえとしては、中学の社会科で地理の基礎概念は習っているので高校ではそれを組み合わせればいいはずだ、ということかもしれないが(本書第1章の議論のありうる解釈のひとつではあると思うが)、現実には基礎知識を教える必要があるだろう。それは現場ごとに考えればよいという考えも、教科書執筆者にまかせればよいという考えもあるかもしれないが、わたしは、ある程度の共通認識をめざした議論があるべきだと思う。

「地理総合」に関する本はこれまでなかったが、碓井 編 (2018)の本が出たそうだ。出版社ウェブサイトで目次を見たかぎりでは、教える態度に重点があって、問題解決の実例はあるのかもしれないが、基礎知識の内容には重点がおかれていないようだ。

それで、本書に期待した。本書の議論は必ずしも高校教育に限定したものではないが、「地理総合」を意識していることはたしかだ。

全部で6章のうち、第1章は地理教育を専門とする大学教員の井田 仁康[よしやす]さん、第6章は予備校教師の宮路 秀作さんが、地理の教育・学習はどんなことをめざすのかを論じている。

第4章・第5章は、手段としての地図と地理情報についての基礎知識と使いはじめるための手がかりを、もと高校教諭で現在は日本地図センターの田代 博さん、国土地理院の宇根 寛[ひろし]さん、NPO伊能社中の田村 賢哉さんが分担執筆している。地図や地理情報を提供する側からのプロダクト紹介がおもになっていると思う。使う側の観点がもっとほしいと思ったが、単なる経験談ではつまらないし、広く参考になる内容にするためにはかなりてまをかける必要がありその時間をとれる人は得がたいだろう。これから継続的に経験交流の場をもつべきなのかもしれない。

地理の内容にかかわるところは、自然環境に関する第2章と、自然環境と人間生活とのかかわりに関する第3章だ。いずれも、気候と水文(湖沼)を専門としてきた長谷川さんと、地形・地質を専門としてきた目代[もくだい] 邦康さんが、各章の序論だけ共同、あとは分担執筆で書いている。ここに人文地理を専門とする人がはいっていないのが、よくも悪くもこの本の特徴なのだと思う。

第2章のうち第10節「気候変動と地形」が、ほぼ地形の観点だけになり、気候の寒暖の変化と、氷と海水とあいだの質量分配の変化との関連が、しっかり説明せずに当然の前提のようにされているのは、ちょっと残念に思った。

気候の部分(11-19節)のうち2番めの第12節以後の節の内容は、地球の放射収支から始まり、緯度帯間や海陸間の熱的コントラストとそれによっておこる大気の循環を論じている。地理というよりも理科の地学の気象の内容と感じる人が多いと思う。しかし、わたしは、[別ブログ2018-02-17の記事]にも書いたように、気候の基本の題材構成はこれでよいと思う。

ただし、気候の最初の第11節に気候区分を持ってきて、世界地図でケッペンの気候区分を示しながら、それぞれの区分の意味を説明していないのは残念に思った。わたしは、ケッペンの気候区分を出すならば、A-Eの大分類だけにして、それはしっかり説明するのがよかったと思う([別ブログ2018-05-31の記事]参照)。それよりもむしろ、ここでは世界の植生の型(生態学でいう バイオーム biome)の分布を示し、それが大まかには気候によって制約されていることを説明したうえで、第12節以後の緯度帯や海陸分布に伴う寒暖・乾湿の特徴が出てきたところで、それによって植生が制約されていることも説明するのがよいと思う。

大気の大循環については、第15節にハドレーが1735年に論じたことの模式図(ハドレー自身の図ではないが)、第19節にフェレル循環と極循環も含む模式図があるのだが、図にある要素の説明が本文には必ずしもない(第15節の本文と第19節の図が対応するところもあるのだが対応がわかりにくい)。地理の授業で参照される地図帳の図が授業で説明されない項目も含むのは当然のことなのだが、本書の図の場合は、本文で説明する項目にしぼったうえで、もっとくわしく知りたい人のためには参考文献を紹介したほうがよかったと思う。なお第19節の図中「赤道低帯」とあるのは「赤道低圧帯」だ。

第3章の自然環境と人間生活の関係は、おもに地形や気候や水文環境、そしてそれがもたらす自然災害が、人の住む集落の分布や建物の形、また農林水産業に影響(制約)を与えている、という話になっている。尾形・長谷川(2018)の「ご当地グルメ」の話も出てくるが、一般化すれば、特産物の成立には、一方で、その産地の地形や気候などの条件がそれの生産に適していること、他方で、広域にその産物に対する需要があって輸送手段があること、という、複数の空間スケールでの地理的条件がある、ということになるのだろう。化石燃料を含む地下資源のこと、そして持続可能性という課題について(一般論だけだが)ふれた節もある。これは「自然環境と人間生活の関係」について何を教えるかについての、自然環境の専門家側からの提起なので、人間生活の専門家はどう応じるだろうか。

文献

  • 尾形 希莉子, 長谷川 直子, 2018: (地理女子が教える) ご当地グルメの地理学。ベレ出版。
  • 碓井 照子 編, 2018: 「地理総合」ではじまる地理教育 — 持続可能な社会づくりをめざして。古今書院。[わたしはまだ読んでいない。]

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保坂 直紀 (2015) 謎解き 津波と波浪の物理

  • 保坂 直紀, 2015: 謎解き 津波と波浪の物理 — 波長と水深のふしぎな関係 (ブルーバックス B1924)。講談社, 222 pp. ISBN 978-4-06-257924-7.

2015年7月に出た本。わたしは出てすぐに買って、なにが話題かだけは見たのだが、とおして読むのは2018年8月になってしまった。

同じシリーズで2003年に出た謎解き・海洋と大気の物理 [読書ノート]の著者による、海洋の物理ではあるのだがその本には書ききれなかった話題についての解説書だ。

あとがきによれば、著者は新聞記者として2011年の津波を報道したときに、津波の科学について本を書きたいと思ったが、新聞社にいるあいだはその時間をとれなかった。2013年に新聞社を退職し、東京大学の海洋アライアンスで仕事をしながら本書を書いた。(2018年 現在はそこも離れている。)

本書は、水面にできる波について、風によっておこされる波と、地震によっておこされる津波の両方にわたって、解説している。

本書の図には、著者がつくった動画がある。まえがきにあるURLではなく、http://bluebacks.kodansha.co.jp/books/9784062579247/appendix/にある。

本書は大きく4章にわかれている。第1章では、風による波と津波がどんなものか概説している。第2章の前半では、音波なども含めた波動現象に共通のとらえかたを紹介している。後半では、水面の波がどのようなしくみで波となっているか、そして、その理屈を考えるために使われる単純化を紹介している。第3章の前半では、水面の波を、波長と水深との関係によって大きく分類する。後半では、そのうちの「深水波」という類として、風による波の特徴を説明する。第4章では、もうひとつの「長波」という類として、津波の特徴を説明する。ただし、第4章の終わりのあたりでは、海岸に近づくと、風による波も津波も特徴が変化することについて述べている。

話題の順序は、著者が予備知識をもたない読者を想定してくふうしたのだと思うが、ここでは、わたしが重要だと思う論点を、わたしにとってわかりやすい順序にならべかえて紹介する。

波動現象をあつかう場合は、波がいろいろな波長の成分からなっているとき、波のふるまいはそれぞれの成分が独立して動く結果のたしざんで表現できると考えることがおおい。本書の大部分の議論ではこれを仮定しており、この仮定がなりたたない状況が出てくるところはそのことを注意している。波の振幅が微小ならばこの かさねあわせの仮定が使えるが、振幅が大きくなるとはずれてくるのだ。

また、水面の波をあつかう際には、摩擦がない、また、水がちぢまない(密度が変わらない)という仮定をおく。

水面の波の復元力としては、重力と表面張力がある。波長が cm程度 (ある理論によれば 1.7 cm)よりも短い場合には表面張力が主、長い場合には重力が主となる。表面張力を復元力とする波は波長が短いほど速く伝わるので、「ほぼ止まっている波」は見られない。本書であつかう波のほとんどは重力を復元力とする波だ。

波動現象では、波は伝わっていくが、媒質の各部分は「その場で」行ったり来たりするだけだ。媒質の各部分の運動が波のつたわるのと同じ方向の場合が「縦波」で、それと直交する方向の場合が「横波」だ。音波は縦波だ。水面の波は単純な縦波でも横波でもなく、水の各部分は、波の進行方向と、それに直交する鉛直方向との面内で円あるいは楕円の運動をする。

波長が水深にくらべてじゅうぶん短い(2倍以下の)場合が「深水波」で、水面の波は海底を「感じない」とみなせる。波長が水深にくらべてじゅうぶん長い(25倍以上の)場合が「長波」で、水の各部分の動きは、深さによらず、進行方向の前後の往復運動となる。中間が「浅水波」だ。このうちでは浅水波の方程式がいちばん一般的だが、ときにくい。【わたしは、浅水波の式のまま数値計算をすることを学んだ。本書第2章の終わりでいう「天気予報が採用している戦略」だ。その反面、深水波や長波については初歩を学んだだけで、本書で述べられている特徴を理解しないうちに離れてしまっていた。】

風による波は、風がふいているところでつくられつつある「風波」[かぜなみ、かざなみ、ふうは]と、そこからひろがっていく「うねり」とがある。

そのうちでは波長が長い うねり でも、波長は100 mのけたなので、沿岸以外では深水波とみてよい。深水波の速さ(波の峰や谷がそれぞれ伝わる速さ、専門用語では「位相速度」)は、波長によってちがい、波長が長いほうが速い。そこで、複数の波長の成分からなる波の群れの形は伝わるにつれて変わっていく。この性質を「分散性がある」という。波の群れの振幅が大きい部分が伝わっていく速さ(「群速度」)は、位相速度とちがう。深水波の場合は、群速度は位相速度の半分だ。

海岸に近づくと、水深が浅いので、うねりは深水波でなくなり、次に述べる長波と同様に、水深が浅いほど遅く伝わる。したがって、波は屈折する。まっすぐな海岸で波が正面から押し寄せてくるのも、岬の突端で波高が高くなりやすいのも、その結果だ。

また、微小振幅が成り立たなくなり、波にともなって水が正味で移動するので、それの帰りである「離岸流」という流れが生じる。海水浴場での事故の原因になりやすい現象だ。

なお、天気予報でいう「波の高さ」は、専門用語では「有義波高」といい、一定時間【たとえば20分間】にくる波の高さの統計をとって、上位3分の1の平均をさしている。これは波の観測に慣れている人の感覚にあわせたものだ。波全部の平均値よりは大きいが、最高値よりは小さいことに注意しよう。

津波は、地震にともなって海底が急に変形し、それにともなって海面が押し上げられることによって起こる。変形の空間スケールは 100 km程度で、水深よりも大きい。それによって起こる波は、長波となる。水は海面から海底までいっせいに前後に動く。長波の速さは、水深と重力加速度の積の平方根であり、波長によらない (分散性がない)。

海岸に近づくと、水深がしだいに浅くなるので、ひとまず長波と微小振幅の仮定のもとで考えると、波長が短くなり、振幅が大きくなる。津波の波高は外洋よりも沿岸で高くなるのだ。そして、波高が水深に対して無視できず、微小振幅でなくなる。その結果、波の形は、前面が切りたったものになる。

津波が海岸に達したときに起きる現象として、湾の固有振動との共振、「エッジ波」、「ソリトン」なども紹介されている。

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Mark Denny (2017 / 保坂 直紀 訳 2018) 気象と気候のとらえ方 [Making Sense of Weather and Climate]

  • Mark Denny, 2017: Making Sense of Weather and Climate: The Science Behind the Forecasts. Columbia University Press.
  • Mark Denny 著, 保坂 直紀 訳, 2018: 気象と気候のとらえ方 — きまぐれな大気の物理を読み解く。丸善出版, 322 pp. ISBN 978-4-621-30320-7. [わたしはこの版を読んだ。]

日本語版は2018年7月の新刊。英語版は前の年に出ていたのだが、わたしは気づかなかった。

訳者まえがきにあるように、気象の入門書はたくさんあるが、数式を使って気象の物理に踏みこむものと、理屈をとばして結論的な知識だけを列挙したものが多い。本書はその中間で、数式は使わないが、読者が気象のしくみを理解できることをめざした本だ。(ただし、物理・化学の基礎から説明するほどの紙面はないから、とくに第8章のはじめのほうではいくつかの基礎的なことがらを「証明なしに納得してほしい」として持ちこんでいる。このような理屈の飛躍を意識しているところが本書の著者の特徴なのだと思う。)

気象と気候にわたる本は気象の話からはじめることが多いと思うが、本書は気候、ただし地球全体をひとまとめに見た巨視的な気候からはじめている。日本の高校の現行および次期の「地学基礎」の話題のたてかたに近いと思う。わたしの気候システム論(大学の科目名ではなく自分でつけた表現)の話題とも近い。わたしの授業で教科書としようと思うといろいろ不満が出てくるのだが、学生にあらかじめこの本を読んでもらってわたしが質問に答えたり補足したりするという形の授業は可能かもしれない。北アメリカの読者向けにかかれた本だから、日本で授業するならば日本の季節ごとの天気の特徴を補足する必要はある。

全部で10章からなる。

第4章までが巨視的な気候の話だ。

第1章は光や赤外線を含む電磁波の放射によるエネルギー伝達の基礎。第2章でそれを地球に適用する。太陽から地球に届く放射エネルギーは、緯度・季節・一日のうちの時刻によって変わる。そしてそれを吸収するか反射するかの割合は地表面と雲の状態によって変わる。ここで、太陽から地球に届く放射の量が万年の時間スケールで変化する、いわゆるミランコビッチ・サイクルの話が簡単にはいる。水循環の話も簡単にはいる。それから第2章の残りで海洋の循環、第3章で大気の放射散乱・吸収・射出(の現状)と大気の大循環を概観する。大循環ではハドレー循環のほかにフェレル循環と極循環にもふれているが、温帯の循環の特徴の説明はむしろジェット気流に注目したものになっている。

第4章では、まず、温室効果のしくみを空間0次元のエネルギー収支モデルを使っていくらか定量的に論じる。また、雪氷アルベドフィードバックがあるために気候が多重平衡や履歴現象をもちうることを南北1次元モデルを使って論じる。火山噴火の影響の話もあるが、短い文章のうちに地球史上のむかしのことや最近のことを行き来している。そして、気候モデル(天気の数値予報モデルもほぼ同じ)と、それによる過去の気候の再現や、未来の気候の予測型シミュレーションの話がある。(気候モデルの中のプロセスの説明がほとんどないのは、気象の話がまだだから、やむをえないだろう。)

第5章は、気象の観測データが、どのように観測、通信、保存されているかという話だ。観測のうちわけは、観測機器がどこに置かれるかで、地上、海、上空、人工衛星と分けている。たとえば、地上におかれたレーダーから電波を出して上空の雨粒の情報を得るのは「地上」のグループにはいっている。気象データは気候の目的にも使われるが、その場合に要求される観測データの品質は天気予報の場合とはちがってくるという件にも少しだがふれている。

第6章は統計の話と(応用数学用語としての)「カオス」の話。これをいっしょにしたのは、天気予報について、決定論的な予測には限界があるが、確率的な予測ならばもうすこしさきに進める、という話につながるからだ。

第7章は雲と降水(雨や雪)の話。放射収支に対する雲の役割からはじまり、雲粒ができること(ここの説明は簡単すぎると思うが)、雲の分類、霧、降水、激しい雷雨の話が続く。

第8章は「天気のしくみ」。大気にはどんな力がはたらいているか。気温の鉛直分布が対流に対して安定か不安定か。ただし対流には水の凝結がおこる場合とおこらない場合がある。渦については「角運動量の保存」をおさえたうえで、竜巻と台風を見ていく。それから温帯低気圧の話になるのだが、温帯低気圧という概念を説明しないでその内部構造である前線の話になってしまう。

第9章は「極端な気象」。災害をもたらす原因になりそうな気象現象をとりあげる。高温(熱波)、干ばつ、低温(寒波)、洪水、暴風雨、強風。そして、地球温暖化のせいで極端現象がふえているかどうかの「アトリビューション」という考えかたに簡単にふれている。

第10章はおもに、いまどきの天気予報がどのような技術をつかっておこなわれているか、どんな表現がくふうされているか、という話。そのあと最後に、気象や気候を改変する技術の話。気象改変としては人工降雨を紹介し、それは「いずれ降ってくる雨のタイミングをすこし早めているにすぎない」という批判にもふれている。気候改変の話は簡単だが、長期的影響が見通せないという心配をも伝えている。

訳語は、訳者が海洋物理学を専攻した人なので当然ながら、よく選ばれている。

ただし、第4章、84ページの「背面放射」は奇妙な気がした。英語のback radiationの訳にちがいないのだが、このbackは背面というよりも、地表からの上向き放射に対する「帰り」だと思う。ただし日本語の定訳は思いあたらない。「下向き放射」か「大気放射」のような表現をしていると思う。

ボックス8.3、194-195ページと本文196ページの「シヌーク」は、「フェーン」と同じ現象のアメリカでの呼びかたとされているので、(これでいけないわけではないが)本書の翻訳方針ならば「フェーン」にしたほうがよいと思った。巻末の用語集には「フェーン」のほうの項目がたてられている。

これは技術の件だが、ボックス10.1、254ページの「天気予報相互表示システム」は変だ。参考文献のRuth (2002)の表題になっているInteractive Forecast Preparation ならば、「対話型天気予報材料作成(システム)」といったところだと思う。(ただし、この「対話」は人間と機械の相互作用。)

参考文献は、専門の論文からしろうと向けの解説までさまざまだ。本書の文献リストは英語版のままだが、ここにわたしが気づいた範囲で日本語版のある本の情報をあげておく。(ただし、わたしの判断として、Dyerの本、Hansenの本は初学者にはお勧めしない。)

また、わたしが英語の本を読んだ読書メモをあげておく。

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Benjamin Lieberman & Elizabeth Gordon (2018) Climate Change in Human History

  • Benjamin Lieberman & Elizabeth Gordon, 2018: Climate Change in Human History — Prehistory to the Present. London: Bloomsbury Academic, 236 pp. ISBN 978-1-4725-9850-9 (paperback).

2018年の新刊。わたしは、2018年3月、東京の洋書やさんの店頭で見つけた。気候と人間社会の歴史とのかかわりについて総合的に述べていると思われたので、買って読むことにした。8月になっても全部読めたわけではないが、自分にとって必要なところは読めたと思うので、わかったことを書き出しておく。

著者はいずれもアメリカ合衆国の Fitchburg State Universityという大学の教員で、本書の内容はその大学の climate change in human history という学際的科目で扱ったものだそうだ。Fitchburg State UniversityはMassachusetts州にあって、もとは教員養成学校(初期の名まえはNormal Schoolでまさに「師範学校」)で、いまは総合大学になっていて大学院もあるがおもにundergraduate教育をしている大学らしい。Liebermanさんは歴史の教授で、研究対象のキーワードは、ジェノサイド、民族浄化などで、本書以外に気候にかかわる著作はみあたらないが、気候変動もおおぜいの人が死んだり移住したりする原因になるものだから問題関心はつながっているのだろう。Gordonさんは地学・地理の教授で、海底堆積物の化学成分や同位体を分析して生物地球化学サイクルや環境変遷を論じた論文がある。

本書は8章からなっているが、第5章の小氷期の話まで(便宜上「前半」と呼ぶ)は、気候が人間社会に影響を与えてきたことを論じている。ところが第6章からは、人間社会が、化石燃料を燃やすことによって、気候に影響を与えてきたことのほうが話題の中心になっている。

本書前半の話題では、まず、歴史上のできごとについて、原因をひとつだけあげることができることはめったにない、とことわる。そのうえで、複合した原因の構成要素として気候の変動・変化が働いているにちがいない場合がある。とくに、ききん[飢饉]はたいてい農作物の不作によっておこり、それはたいてい かんばつ、洪水、低温などの年々の climate (日本語では「天候」のほうが適切だが)によるところがある。ただし天候だけで決まるわけではない。農作物の不作はおきてしまったとしても、備蓄や他地域からの搬入で飢餓がふせげることがある。社会は政治や経済によって、天候に対する resilience を高めているのだ。この resilience が、本書でくりかえされる観点となっている。

第1章は人類の進化の話題。
ヒトの祖先は、チンパンジーやゴリラと同様、熱帯の森林にすみ、おもに果実をたべていただろう。しかし、4-3百万年まえごろあらわれたアウストラロピテクス属、さらに2百万年まえごろあらわれたHomo erectusは、疎林は草原にすみ、雑食となった。H. erectusは長時間歩き、道具(石器)を使って狩りをした。この進化の背景には、東アフリカ大地溝帯の地形変化にともなう地域的乾燥化があっただろう。

Homo sapiensは30-20万年まえごろ出現し、8-5万年まえごろアフリカを出た。その活動は氷期サイクルの気候変動の影響を受けてきた。ユーラシアの高緯度まで広がったのは温暖期だっただろう。ヒトは衣服を着ることによって寒い気候に適応した。(衣服はのこっていないが、縫い針などがある。) 氷期には活動可能なところはせまくなったが、海面が低いので海峡を越える機会になった。

第2章は農業の始まり。
氷期が終わって、完新世の、わりあい温暖で安定した気候の時代がやってきた。
しかし、12900-11600年まえに、Younger Dryasとよばれる寒冷期があった。西アジアでのLevant地域での農業開始は、この気候変化への適応だったという説と、もうすこしあとだという説の両論併記になっている。

農業の起源は、Levantのほかに、中国、メキシコ、西アフリカ、ニューギニアにある。中国の稲作の始まりは9千年まえという説ともうすこしあとという説を紹介している。

第3章は古代文明の盛衰。
古代文明は、いずれも半乾燥地帯で川の水による灌漑で農業ができるところに成立している。だから、(その地域または川の上流で)雨の少ない年が続くと、複雑な社会を維持するのが困難になり、人間集団は生き残ったかもしれないが、都市などの構造物が放棄されることが起こった。

地質学的証拠によれば、4200年まえ(時間の原点が西暦1950年なので、紀元前2250年にあたるそうだ)ごろから、地中海の東側から西アジアにかけての広域で乾燥化がみられる。エジプト古王国の終わり(紀元前2160年とされる)はこれと関係がありそうだ。年代がきちんとあっていないが、4000年まえごろには、インダス文明が衰退し、メソポタミアや中国でも地域的な文化の衰退があった。

青銅器時代から鉄器時代にうつりかわる紀元前1200-850年ごろにも、地中海・Levant地域は乾燥した。エジプト新王国の終わり(紀元前1070年)などいくつかの文明の衰退がこれと関係がありそうだ。ただしこの時代の勢力変化には、鉄を利用できる集団が強かったという人間的要因のほうが大きく働いているだろう。【なお、気候変化の原因に関係しうることで、ヨーロッパの泥炭によればこの時期は太陽放射が弱かったという話もあるのだが、出典の論文(Swindles et al. 2007 Holocene)にさかのぼらないとよくわからない。】

紀元前400年から紀元後200年のユーラシア温帯は、わりあい温暖で安定した気候だった。地中海沿岸ではローマ帝国、中国(黄河流域)では漢帝国が栄えた。
【本書では「わりあい温暖で安定した気候」をさして climate optimumという表現もしている。わたしは、まず「安定していた」つまり極端な天候の出現頻度がすくなかったことがよかったのだと思う。また、平均の気候状態としては、地中海や黄河流域の農業生産に関するかぎり、のぞましいのは「湿潤」であって(洪水も困るので、雨が多いほどよいというわけではないが)、「温暖」だからよかったとするのはアルプス以北が中心地となった18世紀以来の学問がもつ(東日本の人も共有しがちな)先入観だろうと思う。】
【62ページのHan Chinaの節の最初の文で「Qin (秦)」とするべきところを「Sui (隋)」としてしまっているが、これは瞬間的なうっかりだろう。】

ローマ帝国は、水のmanagementと、食料の分配によって、天候変動に対してresilientになっていた。しかし、拡張したことによって vulnerable になった。

中央アジアから、Hun人が4世紀後半から5世紀にヨーロッパに移動し、ゲルマン人の移動を誘発し、西ローマ帝国の滅亡の原因の一部になった。また、Avar人が7世紀に東ローマ帝国と争った。中央アジアでは、360, 460, 550年ごろ、何十年もつづく かんばつ があった【その根拠が中国北中部の木の年輪となっていて、それで「中央アジア」の議論ができるのか疑問なのだが、出典の著者がE. R. Cookだからその論文を追いかければ理屈が確認できるだろう】。牧畜民の本拠地が乾燥したので外に脱出したのだと考えられる。乾燥の原因としてENSOのLa Niña状態が続いたことが示唆される。【これもCookの議論らしい。しかし、ここにかぎらず本書は、天候の年々変動も数十年規模変動もみなEl NiñoとLa Niñaとみなしてしまう傾向があるようだ。わたしは、西太平洋・インド洋の変動に注目して考える必要もありそうだと思う。】

火山噴火が536年にあった。当時の人による dust veilの記述がある。年輪から寒冷だったとわかる。火山噴火は540, 547年にもあり、しばらく寒冷期が続いた。

第4章は中世(西暦500-1300年ごろを便宜上こう呼んでいる)の気候と文明。
H. H. Lambが1965年に、1000-1200年ごろをさして”Medieval Warm Epoch” という表現を使った。それ以後、”Medieval Warm Period” という表現がよく使われる。ただし、温暖期がいつかは統一されていない。北アメリカ、ヨーロッパ、アジアでは 830-1100年ごろ、南アメリカやオーストラリアでは 1160-1370年ごろ温暖という報告もある(Ahmed et al. 2013 Nature Geoscience)。熱帯太平洋では寒冷だった証拠がある。そこで、用語としては “Medieval Climate Anomaly” (Stine 1994 Nature)が使われるようになってきた。この時期は乾湿の偏差が見られる地域もある。乾燥は、アメリカ合衆国西部、メキシコ北部、南ヨーロッパ、赤道アフリカ、「中東」など、湿潤は、北ヨーロッパ、南アフリカ東部などで、アジアは乾湿さまざまだ(Seager et al. 2007 Quat. Sci. Rev.)。

外部要因としては、太陽放射はわりあい強く、火山噴火はわりあいすくなかった。(この2つは、わりあい温暖な気候になりそうな条件だ。) ENSOはLa Niña のほうに、NAOは正(西風が強い)にかたよっていたらしい。

グリーンランドの気候は、グリーンランド西部の湖の堆積物にもとづいて、850-1100年ごろは温暖、その後に寒冷化(80年で4℃下がった)と復元推定されている。これが正しければ、いわゆるVikingの植民が可能になった条件や持続不可能になった条件は気候で説明できそうだ。しかし、グリーンランド西部の氷河の広がりがMCA期にも「小氷期」と同程度だったことからは、それほど温暖でなかったことが示唆され、問題が残っている。また、Thule人は、Vikingよりもおくれて、北アメリカからグリーンランドにやってきた。その子孫と考えられるInuitは今も住んでいる。

ヨーロッパは温暖だった。この部分はメモを省略する。

地中海東部・西アジア・中央アジアでは、10-11世紀は、寒冷で乾燥していた。トルコ系牧畜民が勢力をひろげたが、これは牧畜民の本拠の中央アジアでの寒冷・乾燥がきっかけだったと考えられる。この寒冷・乾燥は、La Niña と NAO正符号でおきそうなこととあっている。ナイル川では、洪水がすくなく、950-1072年にはかんばつが多く、1024-25年と1065-72年にエジプトでききんがおきた。

中国では、唐が繁栄し衰退した。その多重要因のひとつとしての気候を石筍によって見ると、中国の夏のモンスーンは190-530年に強く、それから850年まで弱まり、940年まで弱い状態が続いた。このモンスーンの弱い状態と唐のおとろえとが対応するようだ。【モンスーンと言っているが実質はその場の乾湿を見ているのだと思う。本書はモンスーンとしてとらえたうえで、モンスーンが弱い原因を、ITCZ [熱帯収束帯]の南へのシフトだと言っている。もし平常年にはITCZが中国までくると考えているとしたら、気候学からみてその認識はまちがっている。熱帯モンスーンと中国の雨とが相関をもって変動することならばありそうだが、アジアの夏のモンスーンに関するかぎり、ITCZという用語を使ったとらえかたは、1970年代ごろの気候学の文献にはよくあったが、今はすたれている。適切な説明を見つけるには、現役の気候研究者といっしょに内容に立ち入って検討する必要がありそうだ。】

960年に宋(北宋)が成立し、人口は北宋時代に3倍になり1千万人に達した。この期間、(モンスーンの)降水が確実にあって、米が生産できたのだ。

モンゴル人の拡張については、モンゴルの気候を年輪で見ている。1200年よりもまえには何度も長つづきするかんばつがあったが、1200年以後は温暖で、とくに1211-1225年は雨が多かった。湿潤・温暖だったので、馬がよく育ち、モンゴル人は軍事的に強かったのだと考えられる。【これまでの牧畜民の拡大のところでは、本拠地の生産力が落ちたので脱出したと考えたが、ここでは本拠地の生産力が高まったので拡大できたと考えている。それぞれもっともらしくはあるが、理屈を使いわける条件を考えておく必要がありそうだ。】

東南アジアでは、950-1250年ごろ、夏のモンスーンが強く、農業生産力が高く、カンボジアのクメール(アンコール)、ミャンマーのパガン、ベトナムの大越などの国が繁栄した。

南北アメリカでは、ヨーロッパでいう中世は、乾湿の変動の大きい時期だった。

マヤの古典期文明は、200年ごろから複数の都市国家をつくったが、900年ごろに複雑な社会を維持できなくなった。(農村社会としては生き残った。) ベネズエラのCariaco Basinの堆積物をみると、ITCZの季節的シフトによる乾湿の変化がわかる。陸起源のチタン濃度の変化から、とくに760, 810, 860, 910年ごろに陸が乾燥していたことがわかる。マヤ古典期文明は乾燥にたえられなかったのだろう。【この地域ならばITCZという概念による説明は妥当だと思う。】

北アメリカの西部・中部には、かつて人が複雑な社会を形成していたがすてられた遺跡がある。すてられた年代は、12世紀ごろ、14世紀ごろなどがあり、一斉ではない。原因はよくわからないが、たぶん、かんばつも関係していただろう。

南アメリカでは、ペルーの海岸とアンデス山地で、交互に文明がさかえた。人の移住もあったようだ。
[海岸] 紀元前800年-紀元後650年ごろ湿潤。Nazca文明が栄える。
[高地] 650-1100年ごろ湿潤。Tiwanaku帝国が500-900年に栄える。Wariは1100年ごろまで続く。
[海岸] 1150-1450年ごろ湿潤。Chimu が1100-1400年代に栄える。
[高地] 温暖。Incaが栄える。
【インカのところはこの章の対象時期からはずれるので簡単にだけ述べたのだと思うが、a period of warmingと書かれている。以前からの話の続きならば、高地で湿潤だから栄えた、ということだとわかりやすいのだが、この時期には温度のほうが重要なのだろうか? 高地なので温度が農業の制約条件ということはありうるが、要確認と思った。】

第5章は「小氷期」。
【この章のメモはもう少し整理・省略しようと思っている。】
「小氷期」は、かつてはヨーロッパの氷河が前進した時期として17世紀後半から18世紀をさしていたこともあったが、今では北半球規模の寒冷期として、1300-1850年ごろをさしている。一様な寒冷期ではない。寒冷ピークはヨーロッパでは17世紀、アメリカの一部では19世紀にある。温度低下は 1-2℃だ。【この数値がどこの温度かのべていないが、比較対象として「最終氷期最盛期は現在とくらべて10℃低い」と言っているのも同じ地域のことなのだろう。】

外部要因として、まず太陽活動は、黒点数の極小期が次のようにあった。
1460-1550 Sporer Minimum
1645-1715 Maunder Minimum
1790-1830 Dalton Minimum
火山活動は、13世紀(1257-58年など)と1450年ごろに、複数の噴火が続いた。
大気中二酸化炭素濃度は、南極Law Domeのコアによれば、(1200年の284ppmから) 1610年には272ppmにさがった。温度がさがったことと海面の溶解度で説明できるよりも大きな変化だ。人口が減ったことにともなう森林の回復という説もある。
気候システム内の変動としては、(MCAと逆に) ENSOはEl Niño 寄り、NAOは負が多めだ。なお、深層循環が遅くなったかもしれない。

ヨーロッパ。大きく見ると14世紀から寒冷期なのだが、それよりまえ、1257-58年の熱帯の火山噴火のあとのイングランドの不作・ききんも含めるべきかもしれない。
1315-1322年にはヨーロッパ広域のききんがあった。(1315年 長雨・冷夏、1316年 大雨、1317/18年 寒い冬。)
1347-1353年には黒死病が流行した。
1430年代には強い低温がおきた。
小氷期には氷河が前進した。たとえば、スイスのValaisのSaas谷のAllain氷河は1589年に氷ダムをつくり、1633年に決壊した。
小氷期のあいだに、ノルウェーでは40%、イングランド、ドイツでも多数の農場が放棄された。農村の放棄の原因について、気候と(黒死病によるものを含む)人口減少とをわけるのはむずかしい。

東南アジア。13世紀、14世紀、15世紀それぞれ、かんばつがあった。「ITCZが数百マイル南にシフトし、東南アジアの夏のモンスーンが弱かった。」【このITCZに関する認識は古いもので不適切だと思う。】クメール、パガン、大越国がそれぞれ苦しんだ。
1340-1380年にはとくに雨が少なく、かんばつが頻繁にあった。(出典はVictor Lieberman & Brendan Buckley 2012 Modern Asian Studies誌の論文。このVictor Liebermanという人は東南アジアの歴史に関する論文が多数ある。本書の第一著者の親族かと思うが、その記述はない。)

東アフリカ。そのうち西部では乾燥、もっと東では湿潤と、複雑だ。
ウガンダ西部では、15-16世紀に雨が比較的多く、集落が発達した。1700年ごろには高地が乾燥して、集落が疎になった。

サヘル。300-1000年にはmillet農耕可能域が北にひろがった。その後せばまった。サヘルの民とサハラの民との関係の変化にも、雨の変化が要因となっているだろう。

南部アフリカ。Mapungubwe国(ボツワナとジンバブエの境あたり)が10世紀にあらわれ、MCAにさかえた。14世紀はじめにこの都市は捨てられ、複雑な社会は北の大ジンバブエ国に移った。かんばつが要因らしい。baobabの木のデータがある。

ここから、「17世紀の危機」の話。
ヨーロッパでは、1500-1550年は小氷期のうちでは温暖で人口がふえたが、1550-1700年には寒冷化したうえに気候の変動が大きく、ききんがおきやすかった。たとえば1690年代 スコットランドでは不作で、人口が(移住をふくめてだが) 15%減った。
16世紀末から17世紀にはペストが何度も流行した。寒冷と不作で、人の栄養不足と都市への集中がおき、病気にかかりやすくなったと考えられる。(ペストは、18世紀には頻度が減り、19世紀には見られなくなった。)
人口はとくに中央ヨーロッパで減った。イングランドとオランダでは減らなかった。
社会のresilienceは、富、行政、輸送によってちがっていた。オランダやイングランドでは、食料の輸送がうまくいき、早くからresilientになったと考えられる。

オスマン トルコ帝国 (南東ヨーロッパ~西アジア)では、15世紀おわり-16世紀おわりには、人口がふえ、土地行政もうまくいっていた。16世紀おわり-17世紀には、地中海地域に、かんばつが多発した。とくに、1590年代、かんばつと寒い冬、ききん、都市での疫病があり、アナトリアの人口は1640年代まで減った。17世紀おわり-18世紀はじめ、また寒冷となり乾燥した。オスマン帝国の人口は1850年にやっと1590年のレベルに回復した。

インドでは17世紀にははげしいかんばつが複数回あった。1630-32のかんばつはShah Jahanが対応できた。

中国は15-16世紀に、人口がふえた。とくに南部への移住・開発によって、農業生産がふえた。国内交易もさかんになった。しかし、16世紀末から17世紀には乾燥化・寒冷化が進み、食料生産が減った。1640年代に明がほろびたのは、食料不足、辺境の防衛困難、民衆の不満などを通じて、気候要因がかかわっていると考えられる。

北アメリカの東部では、17世紀には冬に極端に寒いことが頻繁にあり、ヨーロッパからの植民者の生き残りは困難だった。

ここまで、「17世紀の危機」の話。

小氷期に寒冷であったところでは寒冷な気候への適応も進んだ。
ヨーロッパでは、家の改良 (ガラス窓など)、厚着、コート、帽子などが普及した。毛皮の需要が高まり、近くでの供給が乏しくなって、ロシアや北アメリカ植民地から供給されるようになった。先住民社会に破壊的影響が生じた。
家庭の暖房が、いろりのようなものから、壁の暖炉へ、さらに、閉じた形のストーブへと変わった。薪が不足し、イギリスでは石炭を燃料として使うようになった。(なお中国では北宋時代から使っていた。)

火山噴火としては、1783-84年のアイスランドのLakiと、1815年のインドネシアのTamboraが、エーロゾルによって、世界の多くの地域に寒冷化などの気候影響をもたらした。

本書でとりあげられたMCAから小氷期にかけての主要な気候変化を、わたしなりにおおざっぱにまとめてみると、こうなると思う。

  • アルプス以北のヨーロッパ・北大西洋・北アメリカ東岸ではMCAに温暖(・乾燥)、小氷期に寒冷(・湿潤)。
  • 東南アジアではMCAに湿潤、小氷期に乾燥。
  • 地中海・西アジアと中国では、およそ、MCAに(温暖・)湿潤、小氷期に(寒冷・)乾燥。どちらかといえば乾湿のほうが主のように思われる。
  • 南アメリカでは乾湿がシーソー型に交代。中央アメリカ・北アメリカ内陸でも乾湿がステップ状に変化。時期はMCA・小氷期とは必ずしも同期しない。

第6章のおもな話題は、人間社会が化石燃料を使うように変わってきた、その結果、人間社会が気候に大きく影響を与える時代がきた、という話。「石炭・石油文明論」といえるかもしれない。(わたしはそちらにも関心はあるのだが、今のところよく読んでいない。)

ただ、「Nineteenth-century droughts」の節は、気候が人間社会に与える影響をあつかっている。19世紀後半、北アメリカ、中国、朝鮮、インド、ブラジル、エジプト、南部アフリカでたびたびかんばつがあった。ENSOに関連しておこった。雨が少ないので不作になるのは当然としても、ヨーロッパ社会はだいぶresilientになったのに、インドや中国や東南アジアでは餓死者がおおぜい出るようなききんになったのは、政治の問題があった。インドでは、イギリスの植民地行政が、ききんの救済に消極的で、現地で食料不足にもかかわらずインドの穀物を輸出したこともあった。中国の清朝はききん対策をしていたが、この時代には行政能力が弱って、備蓄は最盛期の半分に減っていた。フィリピンでは1900年、スペインに代わって支配したアメリカ軍が反乱をおさえようとして rice stores [店? 倉庫?]をこわしてしまった。ブラジルでは政府が国内難民の動きを止めようとした。

第7章は地球温暖化の影響の話。すでにおこっている影響の話と、将来の予想の話との区別がわかりにくいと思った。適応の必要性、水資源に関する紛争のおそれ、気候変化による損失は貧しい者に偏りがちなこと、などが指摘されている。

第8章も地球温暖化関係の話題で、「温暖化はうそだ」という議論とそれへの反論、温暖化の予測型シミュレーションとその不確かさ、気候に関する国際的約束、排出削減策の技術面と制度面、意図的気候改変(「ジオエンジニアリング」、気候工学)の提案とそれへの批判など。

折り返しのあとにくわしい目次をつける。
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田近 英一 (2011) 大気の進化46億年 O2とCO2

  • 田近 英一, 2011: 大気の進化46億年 O2とCO2 — 酸素と二酸化炭素の不思議な関係 (知りたいサイエンス 102)。技術評論社, 231 pp. ISBN 978-4-7741-4794-0.

2011年9月に出た本で、わたしは2012年1月に買って、ときどき参照しているのだが、読書メモをまだ書いていなかった。

田近さんは、地球ができた初期から(ただし海洋と大気ができてから)の気候の歴史、とくに氷のひろがりと大気中の二酸化炭素量の変遷を研究してきた。その話題については『地球環境46億年の大変動史』 (田近 2009 b)などの著作がある。そのうちとくに地球が赤道付近まで氷で覆われてしまった「全球凍結」あるいは「snowball earth」と呼ばれる事態があったこと、そして地球はどのようにしてその事態から抜け出したと考えられているかは、『進化する地球惑星システム』(東京大学 地球惑星システム科学講座, 2004年)の田近さん執筆の第5章や、『凍った地球』(田近 2009 a)に書かれている。

本書は、その話題と、地球大気中の酸素(O2)の変遷の話が組み合わさる。酸素分子は他の惑星大気にはほとんどなく、地球大気にあるのは光合成をする生物が酸素を出しているからにちがいない。そこで、酸素の話は生物の進化の話と切り離せない。本書は、大気の話題に関連するという切り口で、生物の進化の歴史をふくむ。新しい研究成果を紹介し、従来の定説をうちけしているところもある。ただし、本書執筆からいままでにも学問の進展によって認識が変化したところもあると思って読む必要があると思う。

以下、わたしの読みかたによる要点のぬき書き。
本書は6つの章からなっている。

第1章 「地球大気の不思議 — 酸素と二酸化炭素、その起源」
惑星大気に酸素があったとしても、酸素は岩石圏の鉄や硫黄などと化合して大気から失われてしまう。地球大気中に酸素があるのは、酸素が、光合成をする生物によって、つくられつづけているからだ。

二酸化炭素は、いまの量でも、地球の温度をきめるうえで重要な働きをしているのだが、金星や火星で大気の主成分となっているのにくらべると、だいぶ少ない。

惑星どうしの比較や、大気の変遷を考えるうえでは、大気だけでなく、海水やそれにとけているもの、岩塩として存在する塩素、石灰岩などの炭酸塩として存在する炭素などをまとめて「揮発性物質」として考えたほうがよい。

太陽系のもとになった原始太陽系円盤には、水素・ヘリウムを主成分とする気体もあったはずだが、太陽からの距離にして地球あたりでは、気体は地球形成までに失われた。地球の原始大気は、固体として集積したものからの脱ガスでできたものだ。ただし、アルゴンの同位体などの情報から、脱ガスの大部分は地球の初期におこり、小部分だけが長期的に継続していることがわかった。

第2章 「二酸化炭素からみた気候変動史」
気候の状態(平均地表温度で代表させる)は、太陽から届く放射、地球がそれを反射する割合(アルベド)、それに、地球放射を吸収・射出する温室効果気体の量によって決まる。アルベドを変える主役は雪氷、温室効果を変える主役は二酸化炭素だ。

温室効果がないと、いまの太陽放射量でも、地球は氷に覆われているはずだ。さらに、太陽物理の理論から、地球形成初期の太陽放射はいまよりも少なかったと考えられている。しかし地球には液体の海があった。それは温室効果で説明可能だ。たとえば、二酸化炭素が多かったということはありそうだ。ただし、その後、二酸化炭素は減ってきたのだが、ちょうど海が存在できるように調節されているのか?

二酸化炭素は火山ガスとして地球内部から出てくる。大気と海洋をあわせた系(おもに海洋)での二酸化炭素の平均滞留時間は50万年だ(現存量と、火山ガスが出てくるrateとのわりざん)。大気海洋系から二酸化炭素が失われるしくみは、化学風化、うまり炭酸をふくむ水が鉱物をとかすことだ。とけたイオンが海底で炭酸塩鉱物として沈殿すると、炭素の半分は二酸化炭素として大気にもどるが、半分は堆積物へ行く。風化は温度が高いほど速く進む。このことが、温度と大気中の二酸化炭素濃度に、負のフィードバックをもたらしている。

地球の歴史の証拠を調べると、億年、百万年、万年のいずれの時間スケールでも、二酸化炭素濃度と温度は正の相関がある。二酸化炭素から温度へは温室効果がある。温度から二酸化炭素への因果関係もありそうだが、そのなかみは個別に検討しないとわからない。【なお、本書では「氷河期」ということばが時間スケールを限定しないで使われていて、多くの場合は億年スケールの氷河時代のことをさしているようだ。わたしは「氷河時代」としておきたい。】

第3章 「酸素からみた生命進化史」
無生物の光化学反応だけで酸素ができるとすると、大気中の濃度は現在の千億分の1以下だ。いまのような高い酸素濃度を維持するには、大量供給が必要だ。実際には大量供給とともに大量消費もあって動的にほぼ一定の濃度を維持している。

生物の光合成には、酸素を発生するものと発生しないものがある。大部分の光合成細菌は、光化学系 I と II の一方のシステムだけをもち、酸素を発生しない。両方のシステムをもち、酸素を発生するのは、シアノバクテリアが最初と考えられている。
シアノバクテリアがいつからあらわれたかはまだよくわからない。比較的有力な説は、バイオマーカーとされる有機物 2-メチルホパンによって、27億年まえまたは24.5億年まえ。(35億年まえの証拠とされたものはまちがいであり、ストロマトライトはあてにならない。)

大気中に酸素があらわれた証拠は、赤色土層や縞状鉄鉱床などがある。(ただし縞状鉄鉱床は酸素濃度が高くなくてもできるしくみもありうる。)
24.5億年まえに酸素濃度が現在の10万分の1をこえたと考えられている。硫黄同位体の質量に依存しない分別は紫外線によっておこるのだが、そのシグナルが見られなくなった。
22.2-20.6億年まえに大量の酸素が大気中に放出された。炭素同位体の(質量に依存する)分別からわかる。大気・海洋から軽い炭素同位体が選択的に有機物に移り、環境に重い同位体が多くなった。

酸素がふえるまえの地球上の生物の主役は嫌気性(酸素がない環境に適応した)の古細菌および真正細菌だった。酸素がふえたことによって、主役が好気性(酸素がある環境に適応した)生物に入れかわった。真核生物のほとんどは好気性だ。(例外的に無酸素条件でも生存可能なものがいる。) 真核生物がもつミトコンドリアは、好気性細菌を細胞内共生させたものだと考えられている。真核生物は酸素をつかって、細胞膜を補強するステロールもつくる。また有害な活性酸素を分解する酵素をもつ。

約6億年まえ、酸素濃度は現在と近いレベルになり、多細胞動物が出現した。両者の間には必然的な関係がありそうだ。酸素呼吸でエネルギーを得られるようになった、体を支えるコラーゲンを合成できるようになった、などの要因が考えられる。

5.8億年まえにはエディアカラ生物群が出現した。
5.42億年まえ(カンブリア紀のはじめ)から殻や骨格などのかたい組織をもつ動物が出現した。「カンブリア爆発」といわれる。
カンブリア紀中期、バージェス動物群が出現したころ、酸素濃度は高く、気候は温暖だったが、炭素同位体比をみると、炭素循環ははげしく変動していたらしい。

第4章 「全球凍結と酸素濃度上昇の謎」
氷河性堆積物が当時の赤道付近にも分布する。これを説明するのに、カーシュビンク(Kirshvink)は “snowball earth” (全球凍結) 仮説を出した。
今では、全球凍結は、22.2億年まえ、7億年まえ、6.5億年まえの3回あったと考えられている。

全球凍結が終わったのは、二酸化炭素による温室効果が強まったからだと考えられる。二酸化炭素は、全球凍結中も火山活動によって供給されるが、化学風化による消費は進まないので、大気中にたまるのだ。

22億年まえの全球凍結のあとに真核生物が出現し、6.5億年まえの全球凍結のあとに多細胞動物が出現した。全球凍結と生物進化とは関係がありそうだ。全球凍結のあいだに生物(とくに光合成生物)が生きのびられる場所は、たぶん温泉のようなところに限られており、凍結解消後に生存可能な世界がひろがったことも重要だろう。それにくわえて、酸素濃度も重要だろう。

22億年まえの全球凍結のあと、南アフリカのカラハリのマンガン鉱床ができた。カナダのヒューロニアン累層群でも、カラハリほど濃集していないが、層が厚いので、同じくらいの量のマンガンが堆積している。これは大気中酸素濃度が高いことを示唆する。

カーシュビンクは次のような因果関係を考えている。
シアノバクテリアの出現 → 酸素発生 → 大気中のメタンの酸化 → 寒冷化 → 全球凍結。
全球融解 → 深層のリンが湧昇(マンガンも湧昇) → 富栄養化 → シアノバクテリア増殖 → 酸素濃度高い (マンガンが酸化・沈殿)。

炭素循環はどう変化しただろうか。炭酸塩岩が形成された時期はかぎられている。しかし、炭酸塩岩でない砂岩にも、有機物の炭素はある。ただし0.01%程度だ。その炭素同位体比を分析すると、2段階の低下が見られた。化学組成をあわせてみると、軽い炭素の供給とともに、大陸の風化がおきた。超温暖化とみられる。軽い炭素の供給と温暖化の両方をおこしうる原因の有力候補は、メタンハイドレートの崩壊だ。

なお、7億年まえの全球凍結が終わったあと、ひさしぶりに縞状鉄鉱床が形成された。海洋表層で、深層から湧昇した鉄(2価)イオンと大気からの酸素が出会ったのだ。

地球上で、われわれ人類にいたるような生物の進化がおきたのは、地球の環境がおだやかに維持されたからではなく、全球凍結をふくむ激変のおかげなのかもしれない。

第5章 「酸素と二酸化炭素の変動史」
酸素と二酸化炭素は関連して変動している。しかし、二酸化炭素の変動は主として、火山活動・化学風化・炭酸カルシウムの沈殿による。酸素の変動も、炭素だけでなく硫黄の循環の影響も受ける。深海底では、有機物が硫酸イオンによって酸化分解される。その結果、黄鉄鉱ができる。このとき酸素は大気中にのこる。黄鉄鉱が風化するとき酸素が消費される。

3億年まえ(石炭紀後期)、二酸化炭素濃度が低下し、酸素濃度が上昇した。これは、大森林が形成され、その植物体が湿地帯に埋没して石炭になったからだと考えられる(ただし、あとの節も参照)。

古生代以来の地球史のうちには、オルドビス紀/シルル紀、デボン紀後期、ペルム紀/三畳紀、三畳紀/ジュラ紀、白亜紀/古第三紀の5回の大量絶滅があった。

オルドビス紀末の大量絶滅を考える。オルドビス紀のあいだに生物が多様化した。二酸化炭素濃度は現在の20倍と推定される。温暖だったにちがいない。それが突然崩壊する。寒冷化か? 酸素濃度低下か?

植物の上陸が可能になったのは酸素濃度が上昇して成層圏オゾン層が形成されたからだという説(バークナー、マーシャル 1965年)は正しくないらしい。Kasting (1987年)によれば、紫外線をさえぎるには20億年まえの酸素濃度でじゅうぶんだ。

最初に上陸したのはバクテリアや菌類、そして、藻類と菌類の共生した地衣類、ついでコケ植物などが続いた。動物は、シルル紀から節足動物、デボン紀から脊椎動物が上陸した。ただし、脊椎動物については、約4億年まえのデボン紀に原始的な両生類が見られるが、約3.5億年まえの石炭紀初期までのあいだに空白がある。大気中の酸素濃度が低下して、動物の最初の陸上進出は失敗、あらためて進出したと考えられる(ウォードとバーナーの説)。

陸上の土壌は、岩石が細かくくだかれた粒子だ。植物の根や微生物が、土壌を安定化させている。土壌が安定化すると、化学風化作用の効率が高まるので、大気中の二酸化炭素が減る。石炭紀後期の寒冷化には、有機物の埋没にくわえて、この原因が働いたと考えられている。【土壌が物理的に侵食されにくくなることが、化学的風化をつよめ、結果として岩石圏の物質の動きを速めるというのは、直観的にわかりにくいのだが、そういうものなのだろう。】

石炭紀ごろには昆虫が巨大化している。昆虫のからだの大きさの限界は、酸素を拡散でとりこむことによって制約されており、酸素濃度が高ければ大きくなれたのだ。

ペルム紀/三畳紀(古生代/中生代)境界の生物大絶滅は史上最大のものだった。原因はまだ確定していない。ウォードとバーナーは酸素濃度低下を主張した。陸上の生物の絶滅については、Kumpが、海の硫酸還元菌がつくる硫化水素が大気にもれだしたという説を出している。

中生代、とくにジュラ紀には、酸素濃度が低くなった。ただし、ジュラ紀にも森林火災はあったので、大気中の濃度は13~15%以上あったはずだ。
鳥類の呼吸器は、気嚢というシステムをもつ。哺乳類の肺とちがって、空気の流れが一方向になり、呼気と吸気がまざらない。これは低い酸素濃度に適応している。恐竜のうち鳥類に近い系統の「獣脚類」にも、気嚢をもっていたものがいた。

ジュラ紀後期から白亜紀前期は、あまり温暖ではなかった。
酸素濃度は、白亜紀なかばから上昇した。

白亜紀なかば(1億年まえごろ)は超温暖だった。赤道と極の温度差が小さく、北極海の表層水温も、海洋深層水温も、いまとくらべると非常に高かった。二酸化炭素濃度が高かった。二酸化炭素を供給する火成活動が活発だったからだ。新しいプレートの形成が活発でプレート運動が速かったのにくわえて、おそらくマントル深部からのスーパープルームによって、大規模な溶岩台地(海台)が形成された。

白亜紀には被子植物がひろがった。それは土壌の風化効率を高め、大気中二酸化炭素濃度を低下させ、新生代の寒冷化の原因になったと考えられる。

第6章 「地球の運命と第2の地球」
地球は将来どうなるか。
太陽の放射がふえてゆく。二酸化炭素濃度の低下にはかぎりがあるので、いまから15億年後から海が失われはじめ(「湿潤温室状態」)、10億年かけて海が消滅する。
そのまえに、二酸化炭素濃度の低下で、10億年後ごろに、光合成が不可能になる。
なお、地球の場合は何十億年もあとになるが、惑星内部の冷却によって、火山活動が停止し、二酸化炭素が出てこなくなることによる、生命の存在可能な状態の終わりかたもある。

太陽系外で、生命がすむことが可能な場所(habitable zone)はどこにあるか。ひとまず、それは液体の水が存在する条件と同じだと考える。
【本書よりもあとに出たものだが、阿部 豊 (2015) 『生命の星の条件を探る』】の本が、この議論をくわしくしている。】

Habitable zoneの高温側限界は、暴走温室で海がなくなることだ。
低温側限界としては、二酸化炭素の雲ができると太陽放射を反射するので低温になってしまうという考えがあった。しかし二酸化炭素の雲には温室効果もあって、そちらが大きいらしい。そうすると、火星は habitable zone 内になりそうだ。

生命の存在条件は、habitable zone内にあるだけではじゅうぶんではない。炭素循環によって大気中の二酸化炭素がたもたれていることが必要だ。
地球では陸があるから陸での風化反応で二酸化炭素が固体地球に吸収されるが、海だけの惑星ではどうなるか? 海底での風化反応があればじゅうぶんだろうか? 【ここの議論は「よくわかっていない」というものになっている。】
地球ではプレートテクトニクスがあるから火成活動で二酸化炭素が連続的に供給されているが、ホットスポット型の火成活動では、間欠的になってしまうだろう。【ここの本書の論調はプレートテクトニクスが必要というものになっている。】

文献

  • 阿部 豊, 2015: 生命の星の条件を探る。文藝春秋。[読書メモ]
  • 田近 英一, 2009 a: 凍った地球 — スノーボールアースと生命進化 (新潮選書)。 新潮社。[読書ノート]
  • 田近 英一, 2009 b: 地球環境46億年の大変動史 (DOJIN選書)。 化学同人。[読書ノート]
  • 東京大学 地球惑星システム科学講座 編, 2004: 進化する地球惑星システム。東京大学出版会。[読書メモ]

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多田 隆治 (2013) 気候変動を理学する

  • 多田 隆治, 2013: 気候変動を理学する — 古気候学が変える地球環境観。みすず書房, 287+xi pp. ISBN 978-4-622-07748-7.

2013年の新刊。出版社からお贈りいただいてすぐ読んだのだが、読書ノートを書くのを忘れていた。2018年7月、地学概論の授業で紹介したくなって読みかえした。

著者は、地球科学の地質学のうちの堆積学を学び、海底堆積物にもとづいて、おもに地球史のうちでは最近の第四紀の海洋・気候の変動を研究してきた。本書の特徴もその話題にあると思うが、地球物理、とくに田近英一さんの数理モデルによる気候システムの議論も含めて、気候と生物地球化学サイクルの変動を論じている。

本書は2012年におこなわれた5回の「サイエンスカフェ」にもとづいている。サイエンスカフェといってもいろいろあるが、本書の場合は講義に近い。ただし、講義にしては頻繁に質問がはいり、それに答えながら多田さんが話を進めている。それだからおもしろく読めるところもある。他方、論旨がわかりにくいこともあるかもしれない。著者もそれを心配したようで、本の終わりのほうの「サイエンスカフェを終えて」と題した部分で、それぞれの回の要点を説明しなおしている。この読書メモでこの下でする内容紹介も、だいたいその要約にしたがっている。

本書のもうひとつの特徴は、黒と明るい青の二色刷りにして、さらにその濃淡をつかって図を表現しているところだ。一色刷りよりも見やすいし、フルカラーよりもむしろ何を示したいかがわかりやすいと思う。フルカラーの図もあるが本のまんなかの6ページにまとめられている。

ここから、おもに「サイエンスカフェを終えて」にそった内容紹介。

2010年の秋ごろ、著者の高校のクラスメートでもある日立環境財団の神山和也さんからの提案で「サイエンスカフェ」をやることになった。
その趣旨は、地球温暖化などについて言われていることの真偽を判断するための基礎概念を説明することだった。

世の中の地球温暖化に関する議論に、著者は次のような問題点を感じていた。
1. 温暖化否定論者が、一方的な主張を伝えている。他方、温暖化がすでに進行しているという主張の説明は、難解だ。
2. マスコミの取り上げかたが、肯定論・否定論のバランスを重視するものになりがちだ。また、とくに日本では、マスコミ自身が言説を吟味・評価する能力をもっていない。
3. 地球環境に関する教育はあるが、科学的側面からとらえる基礎教育が不足している。

そこで、著者は、「気候を維持する本質的な過程や気候変動を引き起こす主要なメカニズム、それらを説明する理論」を理解してもらおうとした。【本にしたときの題名の「理学」に「する」をつけたのは新造語だと思うが、その趣旨は、メカニズムや理論を考える活動をいっしょにやってみよう、ということらしい。】

第1回「地球の気候はどのように制御されてきたか」。
地球表面の温度は次の3つの要因で決まっている。
1. 太陽の明るさ
2. 反射 (アルベド)
3. 温室効果 (みかけの射出率が1よりも小さい)
地球は過去に全球凍結の状態になりそこから脱出したと推測されるようになった。これは、「気候ジャンプ」のもっとも劇的な例といえる。気候システムには複数の安定状態があって、その間をジャンプするのだ。ただし、行きと帰りの道筋は必ずしも同じでない(「ヒステリシス」とよばれる状況)。

第2回「地球は回り、気候は変わる」。
気候変動のメカニズムを、氷期-間氷期サイクルを例として論じる。
地球の歴史のうちでは新しい第四紀のあいだに、大陸氷床が拡大・縮小をくりかえしたことがわかってきた。そして、その原因として有力になってきたのが、地球の公転と自転の軌道要素の変化にともなう、地球に到達する太陽放射エネルギーの変化だ。地球全体・年合計で受け取るエネルギーの総量がほとんど変わらない状況でも、その緯度・季節分布の変化があれば、地球の気候システムを構成する部分が、それを選択的に増幅することがある。氷の変化と同調して二酸化炭素濃度も変化している。二酸化酸素は、全球大気でほぼ一様にまざることによって、北半球の気候変化の信号を南半球に伝えている。

第3回「CO2濃度はどのように制御されてきたのか」
氷期-間氷期サイクルにともなって大気中の二酸化炭素濃度が変化した。二酸化炭素から気候への影響はたしかにあり、氷期と間氷期の温度差5℃前後のほとんどを説明できるともいわれる。他方、気候から二酸化炭素濃度への影響もあるにちがいない。それは大気と海洋との二酸化炭素のやりとりによっているはずだ。そのしくみとして「生物ポンプ」「アルカリポンプ」「溶解ポンプ」があげられる。生物ポンプとは、海洋の表層で光合成をする生物によって有機物がつくられ、それが(生物の死骸などの形で)海底まで沈むことによって炭素を下に運ぶことだ。それぞれの「ポンプ」の働きが気候によって変化する。

第4回「急激な気候変動とそのメカニズム」
グリーンランド氷床コアや北大西洋の堆積物を見ると、氷期のうちに急激な気候変動が見られる。それは Dansgaard-Oeschger cycle (DOC)と Heinrich eventsといわれる。DOCは温暖と寒冷の2つの状態のあいだのジャンプのようで、状態の継続は千年程度、移行は十年程度でおこる。DOCの温度変化は南北半球で逆なので、全球平均気温の変化としては大きくない。DOCにともなうCO2濃度変化は、Heinrich eventもともなう場合は見られるが、そのほかは明確でない。この現象をおこすしくみには、氷床と海洋(とくに大西洋深層)がかかわっている。氷床は自励振動をおこす。海洋深層循環は複数の安定状態があり、ヒステリシスをもつ。

第5回「太陽活動と気候変動」
太陽放射の変化についてわかっていることは、億年の時間スケールでは太陽の核融合反応の進行にともなって放射量が増加することと、最近数十年の観測によれば黒点数変動にともなって放射量が変動するが、その量は放射量自体の 0.1% 程度にすぎないということだ。
ただし、太陽活動が気候に影響をおよぼすしくみは、全波長合計の放射エネルギー量の変化によるものばかりではない。紫外線の波長帯の放射量は 4% 程度変動している。それによって成層圏のオゾンが変化し、成層圏の温度も変化して、間接的に対流圏の気候にも影響がありうる。
このほかに、太陽磁場 – 銀河宇宙線 – 雲 という因果連鎖を提唱する人もいるが、この説の検証には時間がかかりそうだ。
気候変動は、必ずしも地球全体が一様に暖かくなる・寒くなるという形でなく、分布パターンの変化や、変動の振幅や周期の変化もある。(したがって地球温暖化が進む中でも大雪や寒波はおこりうる。)

「サイエンスカフェを終えて」の最後部分に述べられた、地球環境問題に関する著者の論点。

  • 二酸化炭素排出をつづけると、もしかすると、気候システムの(または生態系の)状態の急激なジャンプが起こるかもしれないという心配がある。
  • 真の意味の「持続可能な社会」がなりたつ気候の条件は、CO2排出が、自然あるいは人為的な固定とつりあっており、しかも、大気中のCO2濃度や気候の状態が、人類社会にとって許容範囲であることだろう。
  • 温暖化にくわえて、海洋酸性化と、沿岸湧昇域などの無酸素化の心配もある。
  • 地球規模の環境問題に、より迅速に、より包括的に対応していくことがのぞまれる。
  • さまざまな知識や経験をもった意識ある人びとが、問題の概要を科学的、俯瞰的、包括的に理解し、しがらみのない立場から独自の意志と視点に基づいて議論し、判断を下すことが必要だ。そのために、気候変動や地球温暖化の基本過程や原理について、専門家以外の人びとも広く理解していることが望まれる。

ここから、わたし(増田)が気にかかったこと。初版に対するコメントなので、不満だったところはその後の版で改訂されているかもしれない。

2-12図にわたしが1993年の著作物([わたしのHTML版])で使った表現([その図の部分])を使ってくださったのはうれしい。(出版された図からトレースされたのだと思う。出版準備段階で問い合わせてくだされば数値データで提供することができ、トレースのてまをはぶくとともに、もう少し精密にできたのだが。) ミランコビッチが注目した高緯度の夏の日射量変化は、低緯度の夏に見える南北逆位相の約2万年周期(10万年周期で振幅変調されている)と、高緯度の冬にも小さいながら見える南北同位相の約4万年周期のたし算ととらえるとわかりやすい。(なお、図の時間軸をわたしは横(左から右へ)にとったのだが、本書では下から上になっているところが、地層の情報を見慣れた人の感覚があらわれていておもしろい。)

ただしその次のところ、79ページ「1890年ごろ」、80ページ「20世紀に入ったころ」は変だと思う。ミランコビッチの日射量に関する最初の著作は1920年にフランス語で出たもので、わたしは直接読んでいないが、それは今の気候での日射量の緯度・季節分布の話で、まだ氷期の話ではなかったはずだ。「1930年に書きあげた」ものはケッペン編の「Handbuch der Klimatologie」の第1巻として出版され、福井 英一郎(1938)「気候学[読書メモ]でも多くのページ数をさいて紹介されているので、「注目された」と言えると思う。「支持する人はほとんどいなくなってしまった」のは1950年代だと思う。

それから第5回の254ページあたりから(およびまとめの282ページ)のオゾンの件。オゾンは確かに温室効果気体ではあるが、大気のエネルギー収支にとって最も重要な紫外線を吸収する効果は温室効果とは別と考えるべきで、255, 256ページの「オゾンによる温室効果」という表現は不適切だと思う。対流圏にあるオゾンは、人の健康に害のある大気汚染物質であるとともに、地上気温の上昇に寄与する温室効果気体であると言えるが、成層圏にあるオゾンの量が地上気温におよぼす影響は単純でないので、本書の議論の範囲ではオゾンの温室効果にはふれないほうがよいと思った。

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Kenneth J. Hsü (2000) Klima macht Gescichte [気候が歴史をつくる]

  • Kenneth J. Hsü, 2000: Klima macht Geschichte — Menschheitsgeschichte als Abbild der Klimaentwicklung. Zürich: Orell Füssli, 334 pp. ISBN 3-280-02406-4. [わたしはこの版を読んだ。]
  • [中国語版(台湾)] 靖華 ( 錫安 譯), 2012: 氣候創造歷史 (Climate Made History)。台灣 新北市: 聯經出版。384頁。ISBN 978-957-08-4030-8.
  • [中国語版(大陸)] 靖华 ( 锡安 译), 2014: 气候创造历史 (新知文库 46)。北京: 生活·读书·新知三联书店。286页。ISBN 978-7-108-04787-8.

わたしは、1993年と1998年の夏、チューリヒの ETH (スイス連邦工科大学)に滞在させてもらった。2001年、インスブルックで国際学会があったので、往復をチューリヒ経由にして、のりつぎの時間で、チューリヒで滞在中に知っていた本屋をまわって、情報を更新した。そのとき、都心近くにあるETHの本部キャンパスの近くの自然科学書の本屋でこれを見つけた。

Hsü (シュー、許)教授は、中国出身で、アメリカで教育を受け、ETHの教授をしていた地質学者で、海や湖の堆積物から環境変遷を論じた実績があり、地中海がひあがっていた時代があることを指摘したことで有名だ。わたしが滞在したときはすでに引退されていて、わたしは会っていない。前回には堆積学の教科書のような本を買った。わたしにはその分野の本のよしあしは判断できないが、それはたぶんよい本だったと思う。

わたしの知るかぎりの著作はいずれも英語なのだが、今度の本はドイツ語だ。それにしても、気候と歴史という題目の本ならば、読まないわけにいかないと思った。

ただ、出版もとが、ちょっと意外だった。チューリヒ最大の本屋(小売店)で、市街地図の出版もとでもあるが、地図以外の本を出していることは初めて知った。(本書巻末の広告ページを見ると、ビジネス系の評論の本なども出しているらしいが。) スイスのドイツ語圏は、経済活動も学術活動も活発なのにもかかわらず、本の出版もとは、地方史、方言、国や州の行政関連などの内容ならばスイス国内のものも見るが、一般的話題では、ドイツ (統一まえは西ドイツ)が圧倒的に多い。日本の地方都市で、その地方で出版された本がすくなく、東京で出た本が多いのと同様だ。

なかみを見ると、人種の起源を論じ、アーリア人という表現も出てくるところがある。論旨はナチスの人種論とはだいぶちがうようだが、これではドイツの出版社はひきうけなかったかもしれないと思った。出版されてしまえば、ドイツでも売れたようだが(2018年に見たところでは、Amazon.de に古本がなん冊も出ている)。

ドイツ語圏から帰ってきたいきおいで、その夏のうちにひととおり読んだのだが、正直なところ、議論を追えたところは、かぎられている。

人種関係の議論はよくわからなかったが、人の遺伝的形質の地理的分布が、第四紀の氷期・間氷期それぞれの気候の中で、人類が移住した経過を反映している、ということなのだと思う。(その中で、Homo sapiensにはネアンデルタール人の遺伝子がまざっているか、という問題も出てきた。) 言語の話もある。鈴木(1990)と似たところがあると感じたが、議論の内容は同じではないと思う。くらべてみる元気は出なかった。このあたりの議論は、引退した学者にありがちなのだが、若いうちに身につけた古い枠組みと、たまたま気にかかった新しい知見とを組み合わせて、いまの関連分野の学術状況を展望せずに、自分だけの体系をつくってしまっているのではないか、と、わたしはかんぐってしまう。

気候の変遷については、たぶん、堆積物などの証拠にもとづいて論じているのだと思う。しかし、本文はことばばかりで、地図も時系列グラフもないので、具体的に理解することがむずかしい。注に根拠となる論文があげられているので、それを読めばよいのかもしれない。

ともかく、歴史時代の気候の、寒暖・乾湿について、「小氷期」などの寒冷期に湿潤、温暖期に乾燥、という組み合わせがふつうだと言われているのだが、著者は、ヨーロッパではそうだが、中国では逆に、温暖期に湿潤、寒冷期に乾燥なのだ、と言っている。(あとで紹介する表によれば、地中海沿岸も中国と同様だそうだ。)

これはほんとうならば重要な論点だと思うのだが、根拠をしめさないと主張としては弱い。しかし、いまのわたしには、本書のドイツ語本文をていねいに読みかえす元気も、参考文献にあたる元気もない。ひとまず第8章末(214ページ)の表を、わたしのたよりないドイツ語能力で訳したものを、この記事のうしろのほうにつけておく。

もうひとつ、わたしの印象に残っているのは、ガイア論に関連する議論だ。ラヴロック(Lovelock)の2006年の本を読んだとき、ガイア論の中での人間の位置づけが本書とあきらかにちがうことに気づいたので、Lovelockの本の読書ノートに書きこんでおいたのだが、ここには本書の議論のほうだけ書いておく。本書の終わり近くの12章6節(308ページ)で、ガイアと中国の伝統的な「天」とを同一視したうえで、地球史の、大気中の二酸化炭素濃度を調節してきた存在がそれだという議論をする。その最後の部分では、人間が化石燃料をもやしていることも、気候をひやしすぎないための、ガイアあるいは「天」の配剤だと言っている。ただし、著者自身が本気でそう思っているのか、冗談として言っているのかはわからなかった。

ウェブ検索してみると、中国語版の情報があったので、本の実物は見ていないのだが、上に追加しておいた。台湾のほうの出版社サイトのこの本の紹介には、温暖化懐疑論らしい議論がつけくわわっている。Perry & Hsu (2000)という論文があって、過去数千年間の気温変遷を太陽活動で説明し、これからの寒冷化を予測した、と言っているのだ。本書(ドイツ語版)第11章をみなおしてみると、Perryと共同研究をしている話はあり、太陽活動と古気候のデータを周期解析して時系列で比較することによって、21世紀には温暖化傾向が逆転し24世紀には小氷期になると予測される、と書いてある。しかし第12章をみると二酸化炭素の温室効果による温暖化というしくみを疑ってはいない(上記のガイアの件が本気だとすると、自然にまかせると小氷期になるので二酸化炭素排出はよいことだと主張している可能性はあるが)。

Perry & Hsu論文については、What’s wrong with Perry and Hsu, “…a solar-output model for climate change”というブログ記事(2017-01-07)を見つけた。ブログの「About」からたどって著者Greg Kochanski氏のウェブサイトを見ると、Kochanski氏の現在の専門は言語学のうちの音声学だが、1999年までは天体物理学の研究者だったのだ。わたしはこのブログの議論がもっともであり、Perry & Hsu (2000)はまずい論文だと思う。それはHsü (2000)の本に対する評価にも影響をおよぼすが、それだけで本全体がだめということにもならないと思う。

文献

  • James Lovelock, 2006: The Revenge of Gaia. London: Penguin.
  • [同、日本語版] ジェームズ・ラブロック著, 秋元 勇巳 監訳, 竹村 健一 訳, 2006: ガイアの復讐。中央公論新社。[読書ノート]
  • Kenneth J. Hsü, 1998: Physical Principles of Sedimentology. Springer-Verlag.
  • Charles A. Perry and Kenneth J. Hsu, 2000: Geophysical, archaeological, and historical evidence support a solar-output model for climate change. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 97: 12433-12438. doi: 10.1073/pnas.230423297
  • 鈴木 秀夫, 1990: 気候の変化が言葉をかえた — 言語年代学によるアプローチ (NHKブックス 607)。日本放送出版協会。

表: 最近数千年間の気候と歴史的事件の一覧 (308ページより、増田による仮訳)

時代 地中海 中央ヨーロッパ 北ヨーロッパ 中国 南北アメリカ
前2400-前1800 前2000年の事件 冷/乾。
青銅器時代の終わり
冷/湿。
高床住居 水没
冷/湿。
インド-ゲルマン人移民
冷/乾。
禹王
先史時代
前1800-前1250 青銅器時代中期・後期 暖/湿。
エジプト/バビロニア
暖/乾。
高床住居
暖/乾。
青銅器時代の開花
暖/湿。
先史時代
前1250-前750 「暗い時代」 冷/乾。
ヒッタイトの終わり
冷/湿。
高床住居 浸水
冷/湿。
南への2回の波
冷/乾。
先史時代
前750-前60 ギリシャ・ローマ時代 暖/湿。
アテネ/ローマ
暖/乾。
ケルト人
暖/乾。
ゲルマン人
暖/多湿。
都市国家群
先史時代
前60-後600 民族大移動 冷/乾。
ローマ衰退
冷/多湿。
民族大移動
冷/多湿。
人口減少
冷/乾。
黄巾の乱
マヤ
600-1280 中世「最適期」 暖/湿。
イスラーム/セルジューク
暖/乾。
スラヴ人/アレマン人
暖/乾。
ヴァイキング グリーンランド
暖/湿。
/
マヤ人離散
アナサジ
1280-1860 小氷期 冷/乾。
オスマン帝国
冷/多湿。
植民地帝国
冷/多湿。
30年戦争
冷/乾。
の終わり
アナサジ人離散
インカ
1860-現在 工業時代 地球温暖化/世界戦争
  • 気候の特徴は、warm=暖、kalt=冷、trocken=乾、feucht=多湿、nass=湿とした。feuchtとnassは区別がないようにも思われるが、念のため区別できる表現にした。
  • 「先史時代」としたところは、直訳すると「古生代」となることばがはいっていたが、なにかの誤植だろう。文脈から意図を推測した。
  • 歴史的事件の記述は、期間全体の特徴と、期間の短い部分のうちにおきた事件とがまざっている。

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君塚 直隆 (2018) 立憲君主制の現在

  • 君塚 直隆, 2018: 立憲君主制の現在 — 日本人は「象徴天皇」を維持できるか (新潮選書)。新潮社, 299 pp. ISBN 978-4-10-603823-5.

2018年2月の新刊。

【この本を読んだのはわたしの専門とは関係ない読書だ。専門のまわりの関心として、歴史時代の気候との関連で、西洋でなにがあったころ日本ではなにがあったかを考えたいという動機があることはあるが、この本はその意味で重要ではなかった。】

わたしは、日本の国民(有権者)のひとりとしての、国の政策への関心のひとつとして、天皇・皇室の制度に関心をもっている。2018年3月はじめ、ネット上で、西洋の女王の配偶者がどのような立場にあるかという話題の記事(雑誌記事のようなもの)を見た。そこに、その著者が関連する話題の本を最近出したことも書かれていたので、町の本屋に行って実物を見て、買って読んでみようと思ったのだった。

20世紀に、世界の大部分の国は民主主義のほうに進んだ。その流れの中では、国民のあいだの平等が重要な理念であり、それに反する君主制は廃止されるべきだと考えられる。しかし、いまも、政治は議会制民主主義になっていながら、君主制が持続している国もあり、そのほうが共和制になったところよりもうまくいっているように見えることもある。そこで君主制はどういう役割をはたしているのか?

本書の「終章」を含めて全8章のうち第7章ではアジアのさまざまな君主制をも論じているが、本書でおもに論じているのは、ヨーロッパで現在も持続している立憲君主制である。

著者は、伝統的な憲法学にならって、世襲君主制の統治様式の「絶対君主制 / 立憲君主制 / 議会主義的君主制」という区分を紹介するが、本書では、議会主義的君主制も含めて「立憲君主制」としている。さらに、イギリスでは、Magna Cartaどころか、アゼルスタン王(在位924-939年)以来、君主の権力が議会のようなものとの約束によって制約されているという意味で、(広い意味の)立憲君主制なのだと言う。現代までの歴史のあいだに、君主と議会との権限も、議会が国民のうちどの部分を代表するかも、大きく変わってきているはずで、ひとまとめにするのはとても乱暴だと思う。しかし、その変化は段階的であり、ひとつの明確な画期でわけることにも無理が感じられるのだろう。ただし、第2章には「ヴィクトリア女王の治世(1837-1901年)までには、立憲君主制が定着した」という議論もあり、こちらのほうが「立憲君主制」ということばを標準的な意味で使っているのだと思う。

本書では、イギリスのほかに、スカンディナヴィア三国(デンマーク、ノルウェー、スウェーデン)とベネルクス三国(オランダ、ベルギー、ルクセンブルク)の君主制を紹介している。ただし、くわしい話はナポレオン戦争の後についてのものだ。いずれの国も、この期間の初期からだいたい立憲君主制であり、第一次大戦ごろには議会主義的君主制にもなっている。イギリスをふくむ7か国は、国全体として文化の共通性が大きいからだろうが、君主制のありかたも似ているようだ。

ただし、現在の制度で君主のもつ権限はそれぞれちがう。7か国のうちではスウェーデンの国王が、日本の天皇と大まかに同程度の象徴君主となっており、ほかはいくらかの実質権限をもっている。

実質権限のひとつは、首相の指名に関するものだ。いまどきは、議会第一党が絶対多数をとっていればその党にまかせればよいのだが、連立が必要な状況では君主からの指名が実質的意味をもつことがある。【君主ではないがドイツの大統領もこの機能をもつときいたことがある。】

もうひとつは、首相から政務の報告を受け、助言することがあることだ。たとえばイギリスの君主(現在は女王)は毎週 首相と会い、その会談内容は秘密とされている。

それから、(これは象徴君主の場合でも) 外交に顔を見せる機能がある。とくにイギリスの君主はCommonwealth (いわゆる「英連邦」)の盟主でもあり、エリザベス2世女王は、Thatcher首相に南部アフリカの政治指導者を紹介することによって、そのアフリカ政策に影響を与えたそうだ。

国民統合の象徴という役割は、とくに国家存続があやういときに重要となる。第二次大戦ではドイツの侵攻への対応がわかれた。ノルウェー、デンマーク、オランダの君主は、自分は外国に脱出しながらも、ラジオなどで抵抗をうったえつづけたので、戦後ますます支持を得た。ベルギー、ルクセンブルクの君主は、ドイツによる占領に協力したので、戦後に退位(交代)しなければならなかった。スウェーデンの君主は、徹底的に中立であり、ドイツに協力しなかったが抵抗にも冷淡だった。国王の実権がほとんどなくなったのはこれへの国民の応答かもしれない。

著者からみていちばん重要な君主の意義は、君主になる前のその候補者である時期も含めて、長い目で政治を見ていることである。【この議論は、いくらかの政治的実権をもつ場合を想定しており、現代日本の象徴天皇制にはあてはまらないと思うのだが。】

さて、ここで紹介した北西ヨーロッパ7か国はいずれも、2013年までに、女性の君主をみとめるだけでなく、君主の位の継承を男女平等(姉が弟よりも上位)にするような制度改革をした。また、フランコ政権のあと王制が復活したスペインは、男子優先なのだが、いまの王位継承候補者は王女である。タイも女性への王位継承は可能になっている。

この状況を知ったうえで日本を見る。

著者は、現在の象徴天皇制、そして、憲法上の国事行為だけでなく、天皇や皇族の、国際親善や災害被災者訪問などの「公務」があったほうがよいと考えている。それを前提として、女性の皇族が結婚すると皇族からぬけるという現在のルールのままでは、残された少数の皇族に負担が集中して、よくないという。

さらに著者は、日本も女性皇族の皇位継承を可能にするべきだと考えている。宗教などの文化背景はちがうけれども議会制民主主義の制度はほぼ共通なヨーロッパ諸国の状況を見て、日本も当然そうするべきだと、著者には感じられたのだろうし、わたしも(天皇制自体は続けるという条件のもとならば)そう思う。

なお、女帝をみとめるならば、(昔はともかくこれからは)女帝の配偶者がいることも想定しなければならない。

女性君主の配偶者をさすには、女王ならば「王配」(本書の英語表現はQueen’s Consort)、女帝ならば「皇婿」ということばはある。

西洋で、男の国王の配偶者である王妃は、女王と同じことばで(英語ならばQueenと)呼ばれる(区別するための語を追加した表現もあるが)。しかし女王の配偶者が王と同じことばで(英語ならばKingと)呼ばれることはまれで、ふつうは Princeだ。(ただし、個別にさまざまなことがあって、本書ではなく同じ著者によるウェブ記事で読んだのだが、イギリスの現在の王配(女王の夫)は、エディンバラ公爵としてPrinceではあるのだが、「王配殿下」(Prince Consort)の称号をもらっていないのだそうだ。)

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岡本 隆司 (2018) 世界史序説 — アジア史から一望する

  • 岡本 隆司[たかし], 2018: 世界史序説 — アジア史から一望する (ちくま新書 1342)。筑摩書房, 265+iv pp. ISBN 978-4-480-07155-2.

2018年7月の新刊。

わたしはこのごろ、歴史を勉強しなおす必要があると感じている。わたしの知識は、1970年代、中公文庫の『世界の歴史』(文庫になったのは1970年代だが書かれたのは1960年代)や、いくつかの岩波新書などを読んで形成されており、そのあとの更新は断片的なのだ。とくに、世界史の総論的なものを読もうと思ったが、西洋史を基本として「グローバル ヒストリー」の考えをとりいれたものが多く、その相互は似ているような気がする。本書は、東洋史を専門とし、おもに中国のものごとに関する著作のある人の世界史総論なので、優先的に読んでみることにした。

著者は、世界史といわれるものが西洋に視点をおいた歴史であることに不満だ。グローバル ヒストリーといわれているものは、西洋の外で何がおこったかを考えはするものの、主役は西洋だ。A. G. Frankはそれを反転しただけで、東洋の内実を理解していない。著者の先達である宮崎 市定 (1901-1995)は、世界史をめざして、まず東洋史を構築したのだが、それは西洋の概念を援用したものだった。その後の東洋史家は、東洋の歴史事実をよく見ると西洋の概念とあわないので、東洋史独特の用語を使うようになったが、それでは他の専門の人と知識を共有することが困難になりがちだ。そこで著者は、「アジアの史実に立脚する世界史叙述」をめざす。

そこで手がかりとされるのが、梅棹 忠夫の『文明の生態史観[読書メモ]なのだ。偶然だが、わたしはその本を読んだばかりで、運がよかった。その本の読書メモに書いたように、わたしは、梅棹の議論で、日本が中国とちがい、むしろヨーロッパに似ていると書いていたことを、あやしいと思ったのだが、本書の著者は、その論点については強く賛同している。わたしはまだ半信半疑だが、中国を研究し日本史の研究書も読む著者が言うのだから、軽視はできなくなった。

ユーラシアの両端の西ヨーロッパと日本は農耕定住民がすむ湿潤地帯だ。それ以外(梅棹の「第二地域」、ここでわたしは「大陸アジア」と書くことにする)には、湿潤地帯もあるが、遊牧民がすむ乾燥地帯の草原もある。そこで生態的なちがいが生じるのだ。なお、大陸アジアを、梅棹は東西南北の4セクターに分けてとらえているが、本書ではそれに「中央ユーラシア」をくわえている。

梅棹の議論のうちで著者が否定している部分もある。梅棹は定住民を文明の建設者、遊牧民を破壊者とみた。本書の議論では、文明は遊牧民と定住民の出会うところで発達し、そこでは商業も発達した。騎馬軍をもつ遊牧民が為政者となることが多かったが、ちがう民族であることが多い為政者、商人、農民が共存共栄する体制がくめたときに文明がさかえ、それがくずれたとき文明がおとろえたのだ。

(中国でいえば、元はもちろんだが、唐も、遊牧民出身者が漢人の権威を得ることによって多民族の帝国をつくったと考えられる。明は、モンゴル的なものを排除しようとするあまり、商業経済を縮小する体制だった。わたしは、少年のころ読んだものの影響で、宋や明が建設者で元は破壊者という印象をもっていたが、それは定住民側の偏見なのかもしれない。)

遊牧民のいないヨーロッパと日本では、為政者と農民が同じ文化伝統に属する社会がつくられた。ヨーロッパの場合は、ローマ系とゲルマン系などの民族のちがいはあるのだが、(中世には)キリスト教の規範を共有していた。本書ではなくわたしの仮の用語で、大陸アジアでは複合文化社会が、ヨーロッパと日本では単一文化社会が成立した、と表現しておく。

産業革命をふくむ近代化を、ヨーロッパ、とくにイギリスが達成し、アジアは達成しなかった。(日本はアジアのうちでは早くキャッチアップした。) Pomeranzは、18世紀には、中国はイギリスと同程度の潜在能力をもっていたのに、その後の発展が「大分岐」してしまった、と論じた。本書の著者はHicksの議論にしたがって、中国には「法律的諸制度」あるいは「法の支配」が不足していたので潜在能力はなかったとする。

産業革命を可能にしたのは、まず、第1段階としてはいわゆるルネサンス期のイタリアにはじまってヨーロッパにひろがり(中心はスペイン・ポルトガル、オランダと移った)、第2段階としては18世紀のイギリスで発達した、資本主義企業活動だ。それには、民間企業の商業・金融・投資活動を奨励するとともに、そのルールを制定しルール違反をとりしまる国家権力が必要だった。これが、単一文化社会のイギリスでは内発的にできたが、複合文化社会の中国にはできなかった。なお、日本ではそれと似たものができた。ただし市場規模が日本国内であり、化石燃料でなく労働強化(本書の用語ではないが速水 融の「勤勉革命」)に依存したので、その経済成長にはきびしい限界があった。

著者は、近代世界の成立には、封建制とキリスト教規範をもつ中世と、その後の政教分離(世俗の法秩序の確立)が必要だった、という。(ここからわたしのかってな考え。) 実現した歴史の説明としてはそうなのかもしれない。しかし、いったん「法の支配」が必要だとわかれば、複合文化社会でも、意識的に、どの民族集団にも適用される法秩序をつくっていくことは可能なのではないか? もっとも、産業革命以後の経済規模拡大がもたらした弊害面も考えると、あるべき法は、産業革命を推進するのに最適だった法とはちがうところもあるだろう。

このほかいろいろな各論があるが、とくに気にかかった点だけ書きだしておく。

各論1. 古代文明について。
本書では、大陸アジアの古代文明を、西のオリエント文明、南のインド文明、東の黄河文明の3セクターで考えている。

著者はオリエントにメソポタミアだけでなく地中海岸やエジプトを含めている。さらに、ギリシャ・ローマも、フェニキア・カルタゴとのつながりを重視して、オリエントの縁辺と考えている。(わたしは、次のインド文明と同様、オリエントから派生した別ものというあつかいをすることも可能だと思うのだが、いずれにしても重要なのは、湿潤地帯の西ヨーロッパとはちがうということだろう。)

インドについては、著者は、インダス文明と、ブラフミ文字以後のインドヨーロッパ語族の文明を、同一視している。わたしは両者のあいだに断絶があったというのが定説と思ってきたのでおどろいた。文化の基層のようなものの連続性はあるかもしれないが、文明としては切れているのではないのか? もっとも本書の論旨によればインドの文明はオリエントの影響を受けて始まったものなので、オリエントから複数の波が来た、と修正しても、主要な議論は変わらない。

中国については、長江文明などの存在もみとめたうえで、勝利者となったのは黄河流域あるいは「中原」(いまの華北)を支配する勢力なので黄河文明で代表させている。これもオリエントの影響を受けて始まったと考えている。なお本書は農耕のうちで米を特別あつかいしていない。

各論2. 外部要因としての気候変化。
本書では、大陸ユーラシアの諸文明の盛衰や民族の移動をもたらした要因として、気候の変化を考えている。それを「地球規模の」寒冷化や温暖化と書いてしまっていることがあるが、わたしは、ユーラシア温帯(の全体)規模で考えればよく、その外までふくめた世界全体の寒暖と見るべきかは別に考える必要があると思う。

本書が気候変化とその影響と考えているところ(のうち、わたしが気づいたところ)の抜き書き。

  • 4-5世紀、寒冷化。西ローマ帝国体制・漢帝国後継体制の崩壊。諸民族の移動。
  • 10世紀から、温暖化。中央アジアではトルコ系遊牧民、北東アジアではモンゴル系の契丹の政権ができた。中国(宋)で農業生産が増加した(鉄などの金属の利用も増加したが、この背景には燃料としての石炭の利用もある)。ヨーロッパでは人口が増加し、ノルマン人が地中海に進出した。
  • 14世紀、寒冷化。モンゴルの諸政権が崩壊し、その後、ユーラシア全域の統合はなくなった。ヨーロッパではペストが流行し人口が減った。

折り返しのあとにくわしい目次をつける。
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