地球温暖化とコンピュータのエネルギー消費の問題にElixirで立ち向かう〜FAQ9.1「グリーンランド及び南極域の氷床の継続的な融解は逆転しうるか？氷床が元に戻るのにどの程度の時間がかかるだろうか？」 (2022年版)

この記事シリーズでは地球温暖化の問題について2022年現在の最新情報を紹介し，コンピュータと地球温暖化は決して無縁ではないことを示します．その上で，Elixirで地球温暖化の解決に貢献する方法について示します．私たちは持続可能な開発目標(SDGs)を支援しています．

この記事は次の記事のアップデートです．

https://qiita.com/zacky1972/items/2c82a593fbb2e4c949d2

シリーズ

* [地球温暖化とコンピュータのエネルギー消費の問題にElixirで立ち向かう〜序論(2022年版)](https://qiita.com/zacky1972/items/536e93af8404ed63b382)
* [地球温暖化とコンピュータのエネルギー消費の問題にElixirで立ち向かう〜FAQ3.1「人間が気候変動を引き起こしていることはどのようにしてわかるか？」 (2022年版)](https://qiita.com/zacky1972/items/1d998a17ba63ac714342)
* [地球温暖化とコンピュータのエネルギー消費の問題にElixirで立ち向かう〜FAQ4.1「今後20年間で気候はどのように変化するか？」 (2022年版)](https://qiita.com/zacky1972/items/0d0e1f1c2bf773c7557a)
* [地球温暖化とコンピュータのエネルギー消費の問題にElixirで立ち向かう〜FAQ4.2「二酸化炭素の排出削減の効果はどれだけ早く確認されるだろうか？」 (2022年版)](https://qiita.com/zacky1972/items/d395c82938482c8962bd)
* [地球温暖化とコンピュータのエネルギー消費の問題にElixirで立ち向かう〜FAQ9.2「海面水位は今後数十年間でどの程度上昇するか？」 (2022年版)](https://qiita.com/zacky1972/items/f4ed1bb4dd45f7d1e326)
* [地球温暖化とコンピュータのエネルギー消費の問題にElixirで立ち向かう〜「コンピュータと地球温暖化は 決して無縁ではない」](https://qiita.com/zacky1972/items/a67459bf36f7b369b946)
* [地球温暖化とコンピュータのエネルギー消費の問題にElixirで立ち向かう〜「コンピュータと地球温暖化は 決して無縁ではない」](https://qiita.com/zacky1972/items/a67459bf36f7b369b946)
* [地球温暖化とコンピュータのエネルギー消費の問題にElixirで立ち向かう〜機械学習の消費電力あたり性能の改善に向けて](https://qiita.com/zacky1972/items/fc74503c33839b64d0a3)


# 地球温暖化と気候変動

気候変動に関する国際的な政策を議論するのがIPCC: Intergovernmental Panel on Climate Changeです．

日本では気象庁がIPCCの刊行物の日本語訳を発行しています．

[気候変動に関する政府間パネル（IPCC）〜気象庁](https://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/ipcc/index.html)

2022年現在の最新の評価報告書は[「IPCC第6次評価報告書(AR6)」](https://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/ipcc/ar6/index.html)です．この中の[IPCC AR6 WG1報告書 よくある質問と回答（FAQs）暫定訳（2022年11月30日版）［PDF 7.82MB］](https://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/ipcc/ar6/IPCC_AR6_WGI_FAQs_JP.pdf)を紹介していきます．

出典: IPCC AR6 WG1報告書 よくある質問と回答（FAQs）暫定訳（2022年11月30日版）（文部科学省及び気象庁）に加筆

訳註にある次の記述に注意してください．

> 本資料は最終版ではなく，更なる編集が行われる
> ICPPの公式訳ではない

この記事では，このFAQの中から，次の「問い」を取り上げます．

## FAQ 9.1 グリーンランド及び南極域の氷床の継続的な融解は逆転しうるか？氷床が元に戻るのにどの程度の時間がかかるだろうか？

> FAQ 9.1 グリーンランド及び南極域の氷床の継続的な融解は逆転しうるか？氷床が元に戻るのにどの程度の時間がかかるだろうか？
>
> 氷床は一旦**不安定**になると，再び成長するのに何万年もかかる．
> この変化は**海面水位**に強く影響を及ぼす．
> 
> FAQ9.1 図1氷床の成長と崩壊
>
> (上)氷床の体積変化は海面水位の変動を変調する．灰色の線はサンゴ礁などの様々な物理環境的な海面水位記録からのデータを描いたものであり，青色の線はそのデータを平滑化したものである．(左下)南極での不安定化メカニズムの例．(右下)グリーンランドでの不安定化メカニズムの例．


![FAQ 9.1 グリーンランド及び南極域の氷床の継続的な融解は逆転しうるか？氷床が元に戻るのにどの程度の時間がかかるだろうか？図1氷床の成長と崩壊](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/55223/47837f7f-5338-a773-8a81-87b3d43e6edb.png)

> 遠い過去からの記録によると，地球システムの一部が気候の変化に完全に順応するのに数百年から数千年かかるかもしれない．これは，大気中の温室効果ガス濃度と世界平均気温がたとえ将来安定又は減少／低下したとしても，人為起源の気候変動の影響の一部は非常に長い期間にわたって継続することを意味する．このことは成長が後退よりもはるかに緩やかなグリーンランド及び南極域の氷床について特に当てはまる．これらの氷床の現在の融解は，十分長く継続した場合，人間の時間スケールでは事実上不可逆になる．融解によって引き起こされる海面水位上昇も同様である．

まず北極域は他のどこよりも急速に温暖化しているとのことです(FAQ4.3)．南極氷床とグリーンランド氷床が完全に融解すると，世界平均海面水位は約65メートルも上昇するそうです！ただし，この変化は緩やかに現れ，数百年から数千年かかるということです．

ここで疑問となるのが，大気中の温室効果ガス濃度が一旦安定した場合または減少した場合に，今まで融解していた氷床が再び成長するようになるのか？です．

少なくとも過去80万年の間，地球は自然のプロセスに起因する緩やかな寒冷化の後に急速な温暖化が生じるサイクルをたどってきました(図1)．

* 寒冷化の段階では，氷床の成長と海面水位の低下が起こります．
* 温暖化の段階では，氷床がより迅速に融解し，海面水位がより急速に上昇します．

寒冷化の段階では，様々な要因により，寒冷な気候とつり合うところまで氷床が成長するのに数万年かかるという事実が遠い過去からの記録で明らかになっています．一方，温暖化の段階では，様々な要因により，自己強化型のプロセスが働いて，氷床は成長するよりも迅速に後退するという事実も，遠い過去からの記録で明らかになっています．時間スケールの対比で言うと，氷床の成長と海面水位低下には数万年かかり，氷床の後退と海面水位の上昇には数百年から数千年かかります．そのため，たとえ世界平均気温が21世紀または22世紀に低下したとしても，氷床が融解を止めて再成長するためには，数千年かかることを意味します．これは現代社会が計画できる数十年または数百年の時間スケールをはるかに超えるので，事実上，氷床の後退と海面水位の上昇は不可逆だと言えます．

関連する問いとしては次を挙げています．

* FAQ4.3 所与の地球温暖化の水準における気候変動の空間パターンはどのようなものか？

さて，FAQ9.1のこの論拠からは，地球温暖化に伴う海面水位上昇の問題は数千年以上にわたり継続する，事実上不可逆の事象であるという，極めて絶望的な予測を突きつけていると言えます．海面水位上昇は直接的には，標高の低い土地が失われることのほか，砂浜や干潟も失われるため生態系に甚大な影響を及ぼします．人類がせめて抵抗できるのは，標高の低い土地が失われないように護岸整備することや，砂浜や干潟を保全して生態系を守ることくらいしかできないのかもしれません．氷床減退と海面水位上昇がもたらす間接的な影響まで考慮すると，もっと様々なことを対処していかないといけないことでしょう．しかもたとえ最善であっても，その対策を数千年にわたって続けていく必要があるのです．