Warren M. Washington (2006, 2008) Odessey in Climate Modeling, Global Warming, and Advising Five Presidents

  • Warren M. Washington (ed. Mary C. Washington) 2006, second edition 2008: Odessey in Climate Modeling, Global Warming, and Advising Five Presidents. Lulu.com, 279 pp. ISBN 978-1-4303-1696-1

気候モデルを開発し利用した第一世代の科学者のひとり(第一世代のうちでは若いほう)の自伝。

【2010年、地球温暖化に関する英語圏のブログをいくつか見ていたら、ある人が本を出すという情報を得た。その本を買おうかと思って出版もと(紙の本をネット通信販売しているサイト)の目録を見た。そこは自費出版を助けている会社らしく、目録にのっている本はそれぞれの著者の趣味のようなものが多いようだった。しかしそのうちにこれがあった。掘り出しものだ。ISBNはついている[さきほどの「ある人」の本にはついていなかったと思う]が、これも自費出版にちがいなく、編集者として名まえのはいっている奥さんが文書の形を整えたそうだが、プロの編集者がはいった本のようなしあがりではない。論点別の話の筋と時間順とが交錯してわかりにくくなるのは、歴史記述では避けられないこともあるかと思うが、もし編集者がチェックして疑問点を著者に確認して文章を改良したら、もっと資料価値の高い本になったと思う。】

著者は1936年、Oregon州Portlandに生まれた。CorvallisにあるOregon State College (今はUniversity)の物理学科で学び、当時は物理学科の内にいた大気物理の先生の指導で修士をとった。修士論文の主題は笠雲(山岳風下波と積雲が組み合わさった現象)だったそうだ。それからPennsylvania State Universityで、Hans Panofskyの指導で博士号をとった。博士論文の主題は数値予報の初期値の力学的バランスに関すること(Y.K. Sasakiの変分法と似た問題)だそうだ。

そして1963年夏、新しかったNational Center for Atmospheric Research (NCAR)に就職した。1964年から、笠原 彰 (1926年生まれ、東京大学で博士号取得のあとアメリカの大学勤務を経てNCAR)とともに大気大循環モデルの構築にとりくんだ。
そのモデルができる前、1964年に、Global Atmospheric Research Programの準備のための国内作業グループの仕事で、数値予報はなん日さきまで可能かという問いに関連して、予報時間が進むにつれて誤差がどのように拡大するかを調べるため、Mintz・荒川のUCLAモデルを動かす経験もしている。

NCARは、Semtner (Bryanの弟子)、Chervinを迎えて、海洋大循環モデル、大気海洋結合気候モデルを開発した。NCARは共同利用機関でもあるので、気候モデルは多くの研究者に共同利用されるCommunity Climate Modelとして開発されるようになった(著者は1982年に発表されたバージョン0製作の中心となった)。1990年代後半、並列計算機に適応したParallel Climate Model、それから、Climate System Model、Community Climate System Model、そして気候と生物地球化学サイクルをいっしょに計算するCommunity Earth System Modelに発展している。モデル開発の経過については、Donnerほか編(2011)のWashington & Kasaharaの章を主にして、本書の記述をそれを補うものとしてみるのがよさそうだ。モデルの内容の基礎知識については、著者とClaire Parkinsonによる大学院初級の教科書的な本がある。

NCARの気候モデルを使った研究のうち、CO2による温暖化の研究は、(笠原氏ではなく)著者が中心になって始めたものだ。NCARの運営費はNational Science Foundation (NSF, 国立科学基金)から出ているのだが、温暖化研究は、1978年以来、Department of Energy (DoE, エネルギー省)からの研究費によるところが大きい。1984年には、大気に、海洋表面付近の浅い層を動かない板のようなもので表わした「slab ocean」を結合したモデルで、CO2濃度2倍の気候と現在の気候の比較(定常応答問題)の結果を出した。1989年には海水の運動を含む大気海洋結合モデルで同様な問題に答えた。その後、将来の具体的なCO2排出シナリオのもとでの予測型シミュレーション、そのほかいろいろな数値実験をしている。

著者は、温暖化の対策として「緩和策」(mitigation、おもにCO2排出削減)と適応策の両方にかかわる政策決定が必要であり、そこへの助言の材料として、気候モデルから得られる科学的知識は有用だと考えている。ただし、提供される知識の不確かさを理解して使う必要がある。とくに、雲・エーロゾル、雪氷などのフィードバックに働く要因に関する不確かさがある。科学者のほうでは、不確かさを減らす努力をする。著者を含むNCARの科学者は、他の所属の人々とともに、モデル間比較(Climate Model Intercomparison Project = CMIP)や、観測(例、Atmospheric Radiation Measurement = ARM)によるモデル検証にかかわってきた。

著者が政治とかかわった経験としては、いちばん詳しく書かれているのはBush (父)大統領の政権のことだ。1990年、著者はDoE長官のadvisory board memberになった。また、政府の複数の省庁の長官などから構成されるDomestic Councilで気候変化について説明し、これが政府にとって長期的課題だと認識してもらうことができた。Sununu大統領補佐官が、パソコンで動く気候モデルがほしいと言った。Sununuが専門家の計算結果に納得していなかった点が、海の熱容量のせいで温暖化がどのくらいゆっくり進むかだったので、その問題に特化した比較的簡単な気候モデルを提供した。NCARの複数の科学者・技術者がかかわって2週間で作ったそうだ。(これができるNCARはすごいと思った。今の日本の研究所では、能力はあると思うが、職員の時間をさくのがむずかしいと思う。) 同じころ、野党のAl Gore上院議員が企画した会合にも参加した。
それより前、1977年には、Carter政権から、海洋・大気に関する助言委員会の委員に指名され、続いてReagan政権下でも1984年に家族の事情で辞任するまで勤めた。(その後、その委員会は廃止されてしまった。)
1998年にはClinton政権のもとで海洋政策に関する議論にかかわり、2002年にはBush (子)政権のもとでUS Commission on Ocean Policyのresearch advisory committeeの委員になっている。

著者はまた1994年から、National Science Boardのメンバー、2002年から4年間その議長をつとめた。この会議のおもな機能はNSFの方針を決めることなのだが、NSFから運営費をもらっている機関の職員でも役員になっているのはおもしろい。本書では第12章がこの職務でのいろいろな経験を書きとめたものだが、いちばん厚い章になっている。
著者は基本的に科学研究はよいことと見ていて、国には科学にもっと予算をつけてほしいと願っている。予算をつける際には科学の分野をtransformするものを重視してほしいという。また、似た研究に政府の複数の省庁の研究費がつくことがあるのは重複だという批判もあるが、著者は、研究課題の採用の判断に失敗もありうるので、複数の資金源があるのはよいことだという。ただしどんな研究でも推進するわけではなく、宇宙開発に関しては、月・惑星の有人探査の構想はむだづかいであり無人でやるべきだと主張している。

著者は、黒人(アフリカ系アメリカ人)科学者のいわば草分けのひとりでもある。アメリカで気象分野で博士号をとった黒人としては2人めだそうだ。本人が大学に進学することは、家族の理解もあり(母が大学を出ており、父が科学とくに天文に関心をもっていた)、当時の州立大学の学費は安かったうえにアルバイト雇用のついた形で入学を認められたので、むずかしくなかったが、高校の進路指導者はbusiness college以外への進学には否定的だったし、入学した大学には黒人の学生は少なかった。著者は少年時代から公民権運動に関心をもっていた(第2章)。学者としての地位を得てから、minorityとくに黒人が科学に参加する機会をふやすためのさまざまな活動をした(第11章)。
1969年、NCAR所長であったWalter Orr RobertsがAAASの議長となり、AAASの改革の必要を感じたので、理事会メンバー各人が若手研究者を招いて会議を観察させ問題点を報告させた。著者は議長の身近な若手として参加することになった。この試みの発展で若手委員会が組織され、著者はその委員長として提言をまとめた。それを受けた改革のひとつとしてminorityに関する委員会が作られ、著者はその委員として活動した。

著者はまた、地球環境科学を紹介するテレビ番組監修・出演などもしている。温暖化問題が認識されながら対策が進まない(執筆当時の)現状を、Garrett Hardinのいう「共有地の悲劇」だと述べている。政治に直接かかわらなかった人ではあるが、2000年の大統領選挙のときGoreに勝ってほしいと思ったことを隠さない。結論の章では、執筆当時新しいできごとだったハリケーンKatrinaの被害者に黒人が多かったことをとりあげ、この件に限らず、公共支出を削減する政策によって、防災、年金、教育などが弱められていることをなげいている。

著者は、科学が得た知見が政治的動機でゆがめられずに伝えられ、政策に利用されることを希望してきた。他方、著者は政策的に推進された科学研究に従事してきたのだが、政策的推進によって科学的知見がゆがむことを心配してはいないようだ。著者は、NSFばかりでなくDoEの研究資金提供(のしくみと担当者)を信頼しているようだ。また歴代の大統領科学顧問をも信頼しているようだ (政権交代の前後で政治家の気候変動に関する論調が大きく違うことがあるが、顧問の気候変動に関する理解はそれほど違わなかったという認識によるらしい)。
わたしから見ると、科学が政治から独立であることに、やや楽観しすぎと見える。ただし著者の視野は、気候そのものに関する科学(IPCCでいえば第1部会の担当分野)に限られるようなので、その範囲ではよいのかもしれない。著者は、温暖化に関する会議でも経済や対策技術の話題には興味をもてなかったようだ。

著者を含むNCARの温暖化研究にDoEの支援があったことはわたしは前から気づいていたものの、その主題の研究資金の主力であったとはちょっと驚きだった。DoEからの研究資金提供には原子力あるいは核兵器を推進するという動機があるだろうと疑う人もいて当然だ。しかしわたしは、温暖化研究に関する限り、DoEの基本的期待は、エネルギー政策をたてるうえで化石燃料のもたらす環境問題の評価が必要、ということであり、原子力の必要性を裏づけたいという動機はあったかもしれないが副次的だったと思う。
なお、温暖化研究が始まる前の1971年、当時Oak Ridge国立研究所長のAlvin Weinbergから著者に、都市ヒートアイランドの効果を評価してほしいという依頼があって、グローバルにはあまり重要でないという報告をしたそうだ(6章の終わり付近)。廃熱、エーロゾル、CO2のどれがどのくらい重要なのかが定まっていない時代だったのだ。(同じころソ連のBudykoは1世紀くらい先に核エネルギー利用がけたちがいに拡大すると予想して廃熱による温暖化を心配したのだが、Weinbergと著者との問答はもっと近い将来に限った想定だったようだ。)

なお、2015年初めにわたしがこの本を読みかえしたきっかけは、意図的気候改変がどう扱われているかだった。本書では第10章の終わり近くにgeoengineeringへの言及があるが、最近(2006年) 、温暖化の対策として「緩和策」がなかなか進まないので、Crutzenが成層圏エーロゾル注入も研究するべきだと言い出した、しかし科学者にはそれに賛同しない人が多い、といった、多くの本に共通にとりあげられた話だけだった。
Howe (2014)のBehind the Curveという本[読書メモ]に、NCARをつくる構想の中で、気候研究には、将来、気候を制御することにつなげたいという動機もあった、と書かれていた。本書にはそのような動機の話は見あたらなかった。著者が就職してから本書が書かれるまで、NCARの著者のまわりでは、気候制御や意図的気候改変が(散発的に話題になったことはあるだろうが) 継続的に研究の動機になったことはなかったのだろうと思う。(人工降雨などの気象制御の研究には、NCARの研究者もかかわっていたはずだが、著者の所属したグループとは縁が薄かっただろう。) 著者が就職する前の時期については、わたしはHoweの資料解釈に必ずしも納得していないのだが、自分で資料を読んでいないので、判断を保留しておく。

文献

  • Warren M. Washington and Akira Kasahara, 2011: The evolution and future research goals for general circulation models. The Development of Atmospheric General Circulation Models: Complexity, Synthesis and Computation (Leo Donner, Wayne Schubert & Richard Sommerville eds., Cambridge University Press), 18 – 50 (Chapter 3). [読書メモ]
  • Warren M. Washington and Clare L. Parkinson, 1986, second edition 2005: An Introduction to Three-Dimensional Climate Modeling. University Science Books.

折り返しのあとに目次をつける。

Preface
Acknowledgements
Chapter 1. My Roots: Family History and Childhood
Chapter 2. The Struggle for Civil Rights in Oregon
Chapter 3. Becoming Really Interested in Science
Chapter 4. Leaving the Nest and Becoming a College Student
Chapter 5. My Start in Atmospheric Computer Modeling
– On to the Pennsylvania State University Nittany Lion Campus
Chapter 6. Early Computer Modeling at the National Center for Atmospheric Research
Chapter 7. Very Early Concerns about Global Warming
– Early Climate Model Development at NCAR
Chapter 8. Building Increasingly Better Climate Models
– Writing a Textbook on Climate Modeling with Claire Parkinson
Chapter 9. More Recent Model Climate Change Results
– Mitigation, Adaptation, and Geoengineering
– Climate Change Simulations of the 20th, 21st, and 22nd Centuries
Chapter 10. Global Climate Change: Politics and Science Do Mix!
– The Saga of the Greenhouse Effect and the George H.W. Bush White House
– Building a Climate Model for President H.W. Bush’s Chief of Staff: John Sununu
– Briefing Prime Minister Margaret Thatcher on Climate Change
– Senator Al Gore, the White House, and Global Warming: A Profile in Understanding and Advocacy
– The Kyoto Protocol on Climate Change: Eventually the United States will Join the World
Chapter 11. My Broader Role as a Scientist
– The American Association for the Advancement of Science (AAAS): My Start in Science Policy
– Working fot the Carter and Reagan Presidential Administrations: An Inside Glimpse
– My Presidency of the American Meteorological Society (AMS): A First
– The National Academy of Engineering (NAE) and National Academies’ Portrait Collection of African Americans in Science, Engineering, and Medicine
– Helping Open the Windos to China’s Atmospheric Science
– Refusing an Award from the South African SOciety for Atmospheric Sciences
– The American Philosophical Society (APS): A Class Act
– The Black Environmental Science Trust (BEST): An Attempt
– The Science Skill Center: There is Hope for Our Black Youth
– Making Television Shows
– Presidents William Clinton’s and George W. Bush’s commitment to the Oceans
– White House Millennium Matinee
– The Civility of Presidential Science Advice: Differences Exist but Good Will also Exists
Chapter 12. Member and Chair of the National Science Board
– Searching for the Second National Science Foundation Criteria for Funding
– Newt Gingrich: The Paleoclimatologist and Speaker of the House of Representatives
– The Digital Opportunity Investument Trust (DOIT): Investment in Education
– My Trip to Antarctica
– To the Top of Greenland
– Charing the National Science Board
– President George W. Bush Signs the NSF Authorization Act: A Promicse of Doubling NSF’s Budget
– Changes in the Educational System
– How to Attract Underrepresented Minorities to Science and Associated Problems
– Civil Discourse and Fundamental Rights
– Science and Congressional Governance
– Science: A Provider to the National Economy and Well Being
– The Challenge to the Scientific Method
– Losing Research Opportunities and the Growing Proposal Lottery
– Human Exploration of the Moon and Solar System Planets: A Bad Idea
Chapter 13. Honored by Peers
– AGU Symposium: Recent Advances in Global Climate Modeling
– Reed College Vullum Award
– Honorary Doctorate and Commencement Speaker at Oregon State University
– The Warren Washington Symposium
– An Honorary Doctorate and Commencement Speaker at Bates College
– Sharing the Nobel Pease Prize with Al Gore
Chapter 14. Conclusions: A Bleak Future is in Shore … if We Ignore the Warnings
Appendix A: Acronyms
Appendix B: Family Member Photographs
Appendix C: Church Picture in 1949【目次に欠けていて、内容から補った。】
Appendix D: The First Black Ph.D in Meteorology: Charles E. Anderson
Appendix E: A Typical Testimony before the Congress
Appendix F: The Vollum Award from Reed College
Appendix G: Summary of the National Science Board Accomplishments from 2002-2006
Index

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