地球温暖化の予測第一部

国立環境研究所温暖化リスク評価研究室長

江守 正多1

「第一人者が全てを注ぎ込んだ地球の「これから」の予測。温暖化に関心がある人にとっての必読書が誕生した。」茂木健一郎氏推薦 2

第一部の話

• 地球温暖化の仕組みと現状• 将来予測の方法• 予測された将来の気候• 温暖化の影響をどう見るか• 対策目標との関係

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地球温暖化のしくみ

１．温室効果が　　　無かったら…

２．温室効果が　　あるので…

３．温室効果が　　強まると…

１ 4℃ １ 4℃ 以上　　－ 19℃

4

温室効果ガス濃度と地球平均気温・海面水位は 20 世紀に急激に上昇してい

る

二酸

化炭

素濃

度メ

タン

濃度

１万年前 現在５千年前(IPCC 第 4 次評価報告書より）

世界平均気温

世界平均海面水位

北半球積雪面積

1900 20005

気温観測データの地理的な密度1881 ～ 1910 年

1971 ～ 2000 年

月平均気温データが 50% 以上存在する5°×5° の格子点

1979 年から 2005 年までの気温変化トレンド

(IPCC WG1 AR4 Fig. 3.9)

6

1750

年を

基準

とし

た20

05年

の放

射強

制力

近年の気温上昇は人間活動のせい？産業革命以降の気候変化要因

冷却効果 加熱効果

エアロゾル

温室効果ガス

＋火山噴火　　 (冷却 )

人為

起源

自然

起源

(IPCC 第 4 次評価報告書より）7

各温室効果ガスによる赤外線の吸収

(Kiehl and Trenberth (1997) より )

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青帯：自然要因のみ考慮したシミュレーション

赤帯：自然＋人為要因を考慮したシミュレーション

黒：観測結果

年 年 年

年

年

年

年年

北米

ヨーロッパ

アジア

南米

全世界 陸域全体 海洋全体

オーストラリア

アフリカ

気温平年差

（

℃）

気温平年差

（

℃）

気温平年差

（

℃）

気温平年差

（

℃）

気温平年差

（

℃）

気温平年差

（

℃）

気温平年差

（

℃）

気温平年差

（

℃）

気温平年差

（

℃）

20 世紀半ば以降に観測された世界平均気温の上昇は、人為起源の温室効果ガスの増加による可能性が非常に

高い

IPCC AR4 WG1 SPM9

温暖化は止まった？

（ 2009. 2. 2. 日本経済新聞　科学面）

長期的上昇傾向は止まっていない予測された変動幅に入っている

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太陽活動が弱まっている？

(Lockwood and Frohlich (2007) より )約 11 年周期の変動を平均化

宇宙線強度

太陽総放射

気温変化

(2009. 6. 1. 朝日新聞夕刊 )

太陽活動は 1985 年ごろから弱まっているが、気温はその間も上昇。（宇宙線などの間接的効果を考慮しても同様）

11

12

将来をどうやって予測するか

将来の世界の社会経済発展

温室効果ガス等の排出量

温室効果ガス等の大気中濃度

気候の変化

人間社会・生態系への影響

将来の世界の社会経済はどんな方向に発展するか？→排出量はどう変わるか？予測は不可能 → 様々な場合（シナリオ）を考える

A1A1A2A2

B1B1 B2B2

化石燃料/ 新技術？

経済重視 (A)

環境重視 (B)

国際

化(1

) 地域主義

(2)

様々な将来世界像 人口，経済活動，エネルギー，技術等

温室効果ガス等排出量

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排出された二酸化炭素のどれだけが大気中にのこるか？

地球の炭素循環： 大気残存量＝排出量－吸収量

(図： UNEP Vital Climate Change Graphics より，値： IPCC AR4 WG1; 2000-2005 年平均値 )

化石燃料消費による排出

72億トン / 年（炭素換算）

陸域生態系による吸収

9億トン / 年（炭素換算）

海洋による吸収

22億トン / 年（炭素換算）

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社会の発展の仕方によって異なる科学的な予測にも幅がある

IPCC AR4 SYR SPM

もしも対策をとらなければ、地球の平均気温は何度上がるか？

世界平均気温の将来予測結果 日本平均気温の将来予測結果環境省・気象庁・文部科学省「日本の気候変動とその影響」

「10

0年

間で

1.1

～6.

4℃」

16

20 ～ 21 世紀の地表気温変化シミュレーション

(http://www.team-6.jp/cc-sim/)17

20 ～ 21 世紀の降水量変化シミュレーション

18

20 ～ 21 世紀の海面水位変化シミュレーション

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異常気象が増えている？

気象庁

個々のケースが温暖化のせいとはいえない高温日、大雨などには増加傾向がみられる

温暖化が進めばさらに増加（ただし、高温日の増加には都市化も影響）20

21

極端現象の過去および将来の変化現象及び傾向 20 世紀後半に起

きた可能性人間活動の寄与

の可能性将来の傾向の可能性

寒い日と寒い夜の頻度減少

可能 性が 非常に高い

可能性が高い ほぼ確実

暑い日と暑い夜の頻度増加

可能 性が 非常に高い

可 能 性 が 高 い（夜）

ほぼ確実

熱波の頻度が増加 可能性が高い どちらかといえば

可能性が非常に高い

大雨の頻度が増加 可能性が高い どちらかといえば

可能性が非常に高い

干ばつの影響を受ける地域が増加

多 く の 地 域 で1970 年以降可能性が高い

どちらかといえば

可能性が高い

強い熱帯低気圧の数が増加

いくつかの地域で 1970 年 以 降可能性が高い

どちらかといえば

可能性が高い

高潮の発生が増加 可能性が高い どちらかといえば

可能性が高いIPCC AR4 WG1 SPM

＋２℃はどれくらい暑いか？東京の日平均気温季節変化 (1996-2005 年平均 )

２℃気温があがると

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12（月）

冬 92 日

夏 92 日夏 92 日１２４日

冬 92 日　５６日　

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世界中で既に現れている影響• 氷河・永久凍土の融解、氷河湖の拡大、雪崩増加• 雪解けの早まりによる河川流量変化• 開花、鳥の渡り、産卵などの早期化、動植物の移動• 海洋における藻類、プランクトン、魚類の数の変化• 農作物の植え付け時期の早期化、…

23

ただし、因果関係の単純化に注意（例：ツバルの浸水）

1940 0.22km2 2005 0.01km2

IPCC AR4 WG2

例：南米チャカルタヤ氷河の後退

水

1980-1999年に対する世界年平均気温の変化（℃）2 3 41 5

℃

沿岸域

湿潤熱帯地域と高緯度地域での水利用可能性の増加中緯度地域と半乾燥低緯度地域での水利用可能性の減少及び干ばつの増加

10-20億人 11億～ 32億人4-17億人水ストレス増加に直面する追加的人口

両生類の絶滅の増加

約 20 ～ 30% の種で絶滅リスクの増加

生態系

サンゴ白化の増加

ほとんどのサンゴ

が白化

広範囲に及ぶサンゴの死滅

地球規模での重大な (40% 以上 ) 絶滅

生態系が影響を受け，陸域生物圏の正味炭素放出源化が進行 ～

15%～ 40%

種の分布範囲の変化と森林火災リスクの増加

洪水と暴風雨による損害の増加

200 万～ 1500 万人0～ 300 万人

毎年に沿岸洪水を経験する追加的人口

健康

栄養失調，下痢，呼吸器疾患，感染症による社会的負荷の増加熱波，洪水，干ばつによる罹（り）病率と死亡率の増加

いくつかの感染症媒介生物の分布変化

医療サービスへの重大な負荷

食糧

いくつかの穀物の減少いくつかの穀物の増加

全ての穀物の減少いくつかの地域での減少

穀物生産中高緯度地域

低緯度地域

IPCC(2007)

世界の沿岸湿地約 30%消失

0 24

温暖化は怖くない？

• 良い影響もある–寒い地域での農業生産性の増加– 健康への寒冷ストレスの減少– 降水量が増える地域で水資源の増加

• 何でも温暖化のせいじゃない– 人口増加–都市化

• 適応すれば何とかなる？–農業の栽培品目、作付時期等の変更– 冷房の導入 25

温暖化はすごく怖い？

• 他国の被害を通じて日本も影響を受ける–輸入農作物の高騰– 環境難民– 国際紛争の増加

• 地球システムの大規模な変化を引き起こす–グリーンランド氷床の融解（ 1 ～ 4℃ ？）–西南極氷床の不安定化（ 2 ～ 5℃ ？）– アマゾン熱帯雨林の消失（ 2.5 ～ 4.5℃ ？）–大西洋海洋深層循環の停止（ 3 ～ 5℃ ？）– …

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価値判断による？

• 日本に影響が及ばない他国の被害–特に、自然災害に脆弱な途上国で大被害の恐れ

• 将来世代への影響– 子や孫の代– さらに先の人類文明

• 自然生態系への影響–野生生物種の絶滅–景観などの価値

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どれくらい排出量を減らせばよいか？

(IPCC 第３次評価報告書より）

現在 50 年後？ 1000 年後

CO2 濃度変化

応答の大きさ

CO2排出量

気温変化

海水熱膨張による海面上昇

陸氷の融解による海面上昇

濃度一定：排出＝吸収

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温暖化対策効果と科学的不確実性温室効果ガス排出量

気候 - 炭素循環フィードバックの不確実性（自然がどれくらい吸収してくれるかわからない）

気候感度・海洋熱吸収の不確実性（地球の温度がどれくらい上がりやすいか　わからない）

海面上昇・極端現象等の不確実性（災害等がどのくらい増えるかわからない）

未知のプロセス／「サプライズ」の可能性？

気候変動枠組条約第２条（究極目的）– 気候系に対して危険な人為的干渉を及ぼすこと

とならない水準において大気中の温室効果ガスの濃度を安定化させる（具体的数値無し）

1996 年 6 月の欧州環境理事会–安定化の目標として気温上昇が産業化前比２℃

以下、大気中 CO2 濃度が 550ppm を提案（→大気中 CO2 濃度 550ppm 以下の目標は途中消滅）

　

2009 年のラクイラ G8サミット &MEF– 地球の気温上昇を産業化前比 2℃未満に抑えるべきとの科学的見解を首脳宣言で認識

「 2℃ 」目標の経緯

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０℃～２℃上昇（産業化前を基準に0.5 ～ 2.5℃）– すでに観測されている影響を一層悪化– 多くの低緯度諸国における食料安全保障の低下– 地球規模の農業生産性など、一部のシステムには便益

２℃～４℃上昇（産業化前を基準に2.5 ～ 4.5℃）– 主要な影響の数があらゆる規模で増加– 生物多様性の広範な喪失、地球規模での農業生産性の低下、グリーンランドと西南極の氷床の広範な後退など

４℃超上昇（産業化前を基準に 4.5℃超）– 脆弱性の大幅な増大– 多くのシステムの適応能力を超える

1990 年～ 2000 年水準を基準にして、地球全体の平均気温が

気温上昇と影響の関係（ IPCC ）

IPCC AR4 WG231

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安定化濃度 - 気温上昇 -削減量の関係

IPCC AR4 SYR SPM

~450ppm CO2換算安定化•数 100 年後に産業化前比 2℃ を超えない確率が～ 50％•先進国は 2020 年までに 1990 年比 25 ～ 40％削減

~500ppm CO2換算安定化•2100 年に産業化前比 2℃ を超えない確率が～ 50％•世界で 2050 年までに 1990 年比 50％削減

最終

的な

気温

上昇量

（℃

）

安定化濃度レベル（ CO2換算 ppm ）

気温上昇の見積りには幅がある

IPCC は複数の選択肢（安定化レベルⅠ～Ⅵ）を提示している。どれを選ぶかは社会的・政治的判断が伴う。

第一部の話

• 地球温暖化の仕組みと現状• 将来予測の方法• 予測された将来の気候• 温暖化の影響をどう見るか• 対策目標との関係

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大幅削減は可能か？

• 心・・・価値観、ライフスタイル• 技・・・省エネ技術、自然エネ技術• 体・・・社会システム（体系）＝制度、インフ

ラ

心技体

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