Mark Maslin (2013) Climate (A Very Short Introduction)

  • Mark MASLIN, 2013: Climate — A Very Short Introduction (358). Oxford University Press, 159 pp. ISBN 978-0-19-964113-0.

同じVery Short IntroductionのシリーズでGlobal Warmingの本を出している(それについてわたしは[読書ノート]を書いた)著者による新刊。Global Warmingの本にとってかわるものではなくつけ加わるものであることは、それと重なる内容を含む第8章の初めに「詳しくはGlobal Warmingの本参照」とあることでわかる。

全体をざっと読んでみると、とくに第6・7章に、もともと第四紀古気候が専門だった著者の特徴が出ていて、おもしろい。しかし、多くの専門家が合意する基礎知識と、著者独自の主張とが、とくにことわりなく混ざっているようで、Global Warmingの初版と同じくらいあらけずりな感じがする。ほんとうの初歩の人には勧めにくい。

読書案内はあるが、引用文献リストはない。基本的に文献引用をしていない。図にも文献引用がない。図はこの本のために書きなおしたものだ、ということなのだろう。模式図はそれでよいのだが、数値のグラフを含む図はグラフ部分の出典表示がほしいと思う。

第1章「気候とは何か」。
気候を定義はしないが、人の生存に直接かかわるミクロな気候から話を始める。図1は人の体感を温度と相対湿度の2軸に表示していておもしろいのだが、中のことばの説明が不充分だ。参考文献を示してくれればそれを読みにいけばよいのだが。
話はグローバルにとぶ。気候を決める基本は太陽からくるエネルギーだ。その緯度・季節分布が示される。それから地球の自転(コリオリ効果)の話がある。

第2章「大気と海洋」。
大気の成分、基本的温室効果、大気の基本的な層(圏)構造が示される。
それから大気(対流圏)の大循環が示される。 南北・鉛直構造を重視した、単純化した記述的認識だ。Hadley Cellはよいが、Ferrel CellとPolar Cellの境界に上昇域・多降水域があるという認識は(アイスランド・アリューシャンに注目したばあいはよいとも言えるが)偏っていないか。
海洋の表層・深層それぞれの大循環。こちらはメカニズムの説明中心。
植生が気温と降水(ひいては大気大循環)の分布に制約されること、植生から気候への影響もあることの説明がある(この説明は簡単すぎるが)。
Box 2でなぜか「白人の形質(少ない太陽放射に適応)は湾流のおかげ」という漫談があるが、生物学的知見の不確かさと、人種問題の社会的微妙さを考えると、入門書には不適切だと思う。

第3章「天気と気候」。
気候を天気(weather)の平均としてとらえる。
天気予報の限界をカオス論で論じる。しかしこれは天気の平均の予測の限界ではない。
そして、数年から数十年の天候変動の話になる。ENSOについて詳しく、NAO, AO, AMOについていくらか。PDOについては名まえだけ。(この節の表題のclimate systemsはそれぞれの振動をシステム扱いしているらしい。)
気候モデルの簡単な紹介、IPCC報告書で使われる温暖化シナリオ実験の簡単な紹介もある。

第4章「気候の極端現象」(英語題名extreme climatesはちょっと変だが)。
熱帯低気圧(ハリケーンで代表)、たつまき、温帯低気圧の話がそれぞれある。以上は基本的には(極端に強い)天気現象で、その出現が統計的に多いかどうかなどが気候の問題になるのだと思う。
それからモンスーンの話になる(これをextremeという表題の下に入れるのは変だと思うが)。アマゾンにもモンスーンがあると言っている。アジアモンスーンについてはバングラデシュを例に述べている。

第5章「テクトニクスと気候」。
大陸の分布として、まず緯度だけによる帯状の分布を考えて、それが気候にどう影響するかを理屈の側から考える。氷の存在しうる緯度を通じて気温の南北勾配を変える。
次に海陸の2次元分布の影響を考える。これは(表層の)海流の形を変える。また、海洋深層循環も変える (パナマが地峡でなく海でつながっていると北大西洋深層水が形成されないだろうと考えている)。
山脈の効果としては、風上で多降水となり風下で乾燥する。
さらに大規模山塊の効果として、海抜の高いところで地表面からの加熱冷却が起こること、大規模循環の障害物となることがある。
火山噴火の影響としては、おもに硫酸液滴が太陽光を反射することをあげている。
億年スケールのプレートテクトニクスの効果としては、超大陸が形成されているとき寒冷・乾燥となるとしている。その理屈は、海洋底拡大の少ないときは海水位が低い、というもので、海洋底拡大の少ないときは大気へのCO2供給が少ないというような議論は見当たらなかった。
全球凍結について、仮説として述べ、全球凍結からの回復には大きなCO2濃度変動が必要という議論があることも述べている。

第6章「全球気候の寒冷化」。
一見、これから気候は寒冷化すると言っているのかと思ったがそうではなかった。これまで1億年(中生代の終わりから新生代)の大きな傾向が寒冷化だという話だ。
原因をしぼっていないが、ひとつの説として、山脈の隆起、 風化、大気中CO2濃度減少という因果連鎖をあげている。
6-5百万年前、地中海がひあがり、また(外から水がきて)海になるという変化があった。
2.5百万年前、氷河時代(第四紀)にはいった。
8十万年前に、大陸氷床の変動周期が約4万年から約10万年に変化した。

第7章「氷期」。
まず氷期が認識された歴史について述べている。 (地名にもとづく氷期の名まえをあげたところでWürmをWur「n」とつづりまちがえているのは残念。もはや研究の現場ではあまり使われない旧用語なので、出さなければよかったと思う。[別ブログ記事参照])
それから地球の軌道要素による日射量変化。(内容はもっとも。ただしMilankovitchが1949年に示したというところの年代は不適切で、1930年とするのがよいと思う。)
氷期サイクルの因果関係は未解明、したがって将来予測をするのはむずかしい、としている。ただしその因果関係の中で温室効果気体変動もからんでいることにも言及している。
氷期の環境について、とくにAmazon川流域は草原(サヴァンナ)だったという説があったが、最近の研究によれば森林は続いていた(ただし種組成が変わった)のだそうだ。著者が新しい学術的知見を伝えたいと力を入れているところなのだと思うが、新しい研究をした著者名や文献が示されていないのは残念だ。
氷期中の激しい変動のうち、Heinrich eventsは氷期特有だが、Dansgaard-Oeschger振動は完新世にもあると著者は見る。
中世温暖期・小氷期は世界のうち狭い範囲の現象だと著者は見る。なお小氷期は1650年ごろを境に2つに分け、前者を中世寒冷期、後者を狭い意味の小氷期とみるのがよいと言っている。

第8章「将来の気候変化」。
CO2増加の事実の次に、最近150年の気温上昇の事実を示し、これが人為起源なのだという。そうすると続く本文では人為起源であることの証拠をあげるべきなのに、気候が変化していることの証拠をあげている。
‘Climategate’の科学者への非難に反論し、観測方法の違いなどに対応するデータの調整は必要と主張している。
IPCC AR4の2100年までの気候変化とそのimpactの見通しを簡単に紹介している。
2℃までは安全というわけではないが、「なん千万人の人が死に、なん十億人の人がmiseryになる」のを防ぐ倫理的理由は明らかだという。(どのくらいの気候変化でそうなると思っているかははっきりしない。)
図38には、2030年までの需要増加として、エネルギー50%、食料50%、水30%という数値があげられ、Beddington (イギリスの元政府科学顧問)が「これでは”perfect storm”だ」と言ったそうだが、数量が世界についてかどこかの地域についてか、またどのような仮定のもとで推定されたものかが示されていないと資料として参考にならない。気候変化と資源(エネルギー・食料・水)の兼ね合いの問題は重要なだけに残念。

第9章「気候変化をおさえる」。
まず、CO2排出削減が基本だが、これはなかなか進まないという現実もある。
ともかく化石燃料以外のエネルギー源への転換が必要だ。太陽電池の価格低下に期待する。風力には環境問題もあるが、洋上風力に期待する。水力は立ちのき問題、堆砂、たまる有機物からのメタンなどの問題を指摘している。(メタンの件には定量的裏づけがほしいと思った。) 地熱については、高温岩体ならば地域を選ばないと期待している。
核分裂については、新世代機種は効率的であり、廃棄物も減らせる(その根拠の説明はないが再処理を前提としているのか?)と言い、ベース電源として信頼できると見ている。事故の可能性にはふれていない。新世代機種の効率が90%だと言っているが、発電効率でこれはありえない。熱として利用するのを含めればありうるが、熱需要がすぐ近くにある場合に限る(そして原子力では近接はむずかしい)と思う。
核融合については、高温を得るのと、発電所規模にするのがむずかしい、と言いながらも、期待している。
ここで、「CO2除去」(CDR)あるいは「CO2回収隔離」(CCS)と、いわゆる気候工学(geoengineering、日本語表現は杉山昌広さんに合わせた)の話になる。CO2除去のうちで、植林と、燃焼排気からのCCSは、近ごろの慣例では気候工学には含まれない。他方、気候工学にはCO2除去のほかに太陽放射管理(反射率を高める)を含む。ところが本書では、CO2除去の話から気候工学の話に明確な切れめなしに移ってしまうので対象の範囲がわかりにくい。
CO2除去を、生物による方法、物理的方法、岩石の風化による方法に分けている。生物による方法のうちでは、植林はよいことだが量に限りがあり、海洋施肥 (Martinが言いだした鉄散布)は効果も副作用も不確かだ。物理的方法のうち、火力発電所からのCCSは、技術的には可能だが炭素排出価格がつけられることが前提となる。空気からのCCSは、植林に比べて不利だろうと、直感で述べている。カルシウムケイ酸塩を含む岩石の風化反応を促進する方法も提案されているが、まだfeasibilityが不明だ。CCSで回収したCO2をどこにたくわえるかが問題だ。地下には場所はありそうだとしている。海については技術的には可能だが生態系影響が不明だ(法律問題にはふれていない)。いずれにしても安全の問題(たとえばNyos湖型事故の可能性)がある。しかし石油・ガスパイプラインと比較すればましだろうとも思われる。
太陽放射管理については、副作用の不確かさはCO2による温暖化の見積もりの不確かさよりも大きい。全球で打ち消しても、緯度間温度差や、降水では打ち消されない。
気候工学にはgovernance・規制のわくぐみが必要だ。
気候変化への適応策、とくに新しい水準の極端な気象現象にそなえることが重要だ。ただし早めに投資できるかという問題がある。少なくとも気候影響アセスメントは早くやるべきだ。
この章のまとめの議論にはいり、貧富の差のある世界の中でwin-winの策を見つけていかないといけない、という議論がされている。社会の基本ルールの一部を変えて、持続性のある道に進まないといけない。なお、CO2除去に分類されたもののうちで植林と燃焼排気からのCCSには早く投資するべきだと言っている。

第10章「究極的気候変化」。
この表題が適切であるものもないものも含め、地球温暖化問題の想定するよりも遠い将来の気候変化について論じている。
まず次の氷期について。これから千年のあいだに来ないことは確かだ。CO2をふやしてしまったので、4万5千年後になりそうだ。
ここでついでに、人間活動は産業革命前から温室効果をふやしていたのではないかというRuddimanの説[読書ノート]にふれている。今の地球は人間活動の影響が支配的なAnthropocene という時代だ(最初に言い出したのはEugene F. Stoermerという人で、Crutzenが広めた)というのはもっともだが、それがいつ始まったかは不確定だ。いちばん不確定な要因のひとつがRuddimanの論点だ。
次に超大陸が形成されるのは、2億5千万年後と考えられている。
海が水蒸気になってしまうことは、数十億年後に起こるらしい。
地球の終わりは、約50億年後、赤色巨星化する太陽にのみこまれてしまうと考えられている。

折り返しのあとに詳しい目次をつける。

Contents
[Contents ix]
Acknowledgements x
List of illustrations xi[-xii]
1. What is climate? 1
– Introduction
– Hot and cold Earth
– Earth in space
– Moving heat around the earth
– Summary
2. Atmosphere and oceans 12
– The atmosphere
– – Content of the atmosphere
– Greenhouse effect
– Box 1. Vertical structure of the atmosphere
– – Troposphere
– – Stratosphere
– – Mesosphere
– – Thermosphere
– Hadley, Ferrel, and Polar Cells
– Surface ocean circulation
– – Ekman motion or transport
– – Inertia currents
– – Geostrophic currents
– Deep-ocean circulation
– Box 2. Blond hair and ocean circulation
– Global vegetation
3. Weather versus climate 34
– Introduction
– Chaos theory
– Decadal and quasi-periodic climate systems
– El Niño-Southern Oscillation
– – Predicting ENSO
– Modelling climate
4. Extreme climates 45
– Introduction
– Hurricanes
– Tornadoes
– – Tornado Alley
– Winter storms
– Box 3. Caught in the cold
– Monsoons
– – Amazon monsoon
– – Living under the Asian monsoons
5. Tectonics and climate 61
– Introduction
– Horizontal tectonics
– – Latitudinal continents
– – Longitude continents
– – Deep-ocean circulation
– Vertical tectonics
– – Atmospheric barriers
– Volcanic eruptions
– Icehouse and greenhouse worlds
– – Snowball Earth
– Summary
6. Global climate cooling 79
– Introduction
– The last 100 million years
– What caused the big freeze?
– – The great salt crisis
– – The Panama paradox
– Why 2.5 million years ago?
– The tropics react to the ice ages
– Mid-Pleistocene Transition
7. Great ice ages
– Introduction
– Waxing and waning of the great ice ages
– Clockwork climate?
– Box 4. Orbital forcing
– What causes the glacial-interglacial cycles
– Anatomy of the last ice age
– Ice shapes the land
– The case of the missing grass in Amazonia
– Unstable ice ages
– What caused the Heinrich events?
– Holocene
8. Future climate change 109
– Introduction
– Human induced climate change
– The ‘weight of evidence’
– ‘Climategate’
– Climate change and its impact
– What is a ‘safe’ level of climate change?
– Summary
9. Fixing climate change 120
– Introduction
– Mitigation
– Alternative energy
– – Solar energy
– – Biofuels
– – Wind energy
– – Wave and tidal energy
– – Hydroenergy
– – Geothermal energy
– – Nuclear fission
– – Nuclear fusion
– Carbon dioxide removal
– – Biological carbon removal
– – Physical
– – Weathering
– – Storage
– Solar radiation management
– Geoengineering governance
– Adaptation
– Summary
10. Ultimate climate change 141
– Introduction
– The next ice age
– The next supercontinent
– Boiling oceans
– Death of the earth
Further reading 149
Index 153[-159]

2 thoughts on “Mark Maslin (2013) Climate (A Very Short Introduction)

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