SLCP削減施策に関する提言
環境省/環境再生保全機構 環境研究総合推進費戦略的研究開発領域 S-12では、
短寿命気候汚染物質（SLCP）の環境影響評価と削減パスの探索による気候変動対策の推進に関する研究（2014-2018年度）の結果、SLCPの削減施策に関する提言を取りまとめましたので、ここに示します。
この問題の解決には、市民・政策立案者などの多くの協力が必要です。

何が問題か？
気候変動枠組条約第21回締約国会議（COP21、
フランス・パリ

4.0

で2015年11月30日-12月11日開催）では、全球平均地上気温

3.5
Temperature（˚C）
relative to 1890-1910（以下、簡単のために「地上気温」と呼ぶ）の上昇を産業革命以前に比べて2℃より十分低く保ち、1.5℃に抑える努力等を追求するパ
リ協定が採択された。一方で、IPCC第５次評価報告書によると、1880年から2012年までに気温は約0.9℃増加しており、合意の実現には、大きな努力が必要になっている。
そのために最も必要なのは、二酸化炭素などの長寿命温室効果
ガスの削減だが、その大気滞在時間は数十年と長く、今すぐ大幅な

温暖化効果を持つとされるブラックカーボン（BC）・対流圏オゾン・メタン等の短寿命気候汚染物質（SLCP）である。SLCPは大気中の滞在時間が短いために、その除去による気温変化は比較的早く現れる。例えば、国連環境計画（UNEP）の報告（図1）によると、
SLCPの削減対策を取れば、長寿命気体の削減効果に加えて、さらに0.5℃程度の気温低下が期待できる。そのためもあって、SLCP

CO2 measures

Reference

2.5
2.0
CH4 + BC measures

1.5
1.0

CO2 + CH4 + BC
measures0.5
0.0

削減が実現しても、その効果は21世紀中頃まで顕著には現れない。そこで近年注目されているのが、大気汚染物質のうち、顕著な

3.0

-0.5
1900

1950

2000

2050

図１. 地上気温の変化と様々な対策シナリオ（UNEP, 2011*）。
1900年から2009年までは観測された気温で、2009年から2070年までの気温は様々なシナリオによって予測された結果である。この報告書によると、CO2とメタン（CH4）とブラックカーボン（BC）を同時に削減するシナリオ（CO2+CH4+BC measures）
あるいはCH4+BC measuresによって、破線で示した2040年に気温上昇を2℃以下に抑制することができる。

除去を目指す「短期寿命気候汚染物質削減のための気候と大気浄化に関する国際枠組み（CCAC）」が発足した。
しかし、UNEPのシ*UNEP（2011）Summary for decision makers of the integrated
assessment of black carbon and tropospheric ozone

ナリオは簡略化されたものであり、S-12研究等が進むにつれて、
SLCPの気候影響は複雑で、その削減施策も戦略が必要であることがわかってきた。

BCの排出削減による地球温暖化の緩和効果は限定的である可能性が高い。
S-12等の最近の研究によると、
ブラックカーボン（BC）の排出量削減による地上気温の低下は、
これまで考えられているよりも小さいことがわ
かってきた。
これは、BC削減による太陽光吸収の減少がもたらす大気の不安定化に伴って、雲・降水の変化など「速い応答」の調節機能が働くためである。
これにより、太陽光の散乱・吸収によるエネルギー変化（瞬時放射強制力）
に対する地上気温変化の感度は、硫酸塩と比較してBCは小さくなる（図2）。ただし、BCや硫酸塩の気候に対する影響は地域性が非常に強いため、地域ごとの定量的影響評価については引き続き研究調査が必要である。

図2. 大気海洋結合モデルMIROC-SPRINTARSによる地球平均の瞬時放射強制力と地上気温変化との関係

提言

１

SLCP各組成の気候・環境影響は複雑であるので、相互作用も考慮した上で最適なSLCP削減対策を探す必要がある。

BCの他に、窒素酸化物（NOx, Nitrate）の削減も温暖化を却って加速する可能性がある。すなわち、その削減は、オゾンの削減をもたらす一方、温室効果ガスであるメタンの寿命（O3）
また、太陽光をを伸ばすためにメタン（CH 4 ）濃度が上昇する。
散乱して日傘効果を作る硝酸塩エアロゾルの減少をもたらす。
この２つの逆効果のために、地上気温が上昇する可能性もある。
健康被害を減らしながら地球温暖化も緩和することのできる
最適なSLCP削減策は、図3で示すような複雑な相互作用を考慮して設計する必要がある。S-12研究では、これらの相互作用を考慮して、BC、
メタン、炭素系物質（COやVOC）、NOxの削減を組み合わせた最適なSLCP削減策を探し出した。
図3. SLCPが温暖化および健康・農業に与える影響と、各物質の相互作用。赤実線および青破線はそれぞれ正・負の影響を意味し、線の太さで影響の大きさを示す。各影響についてベネフィットを期待するには、赤線を弱め、青線を強める（弱めない）エミッション削減方法が効果的である。

提言

2

SLCPの健康・農業・水循環への影響も多大であり、SLCP削減効果はこの観点でも評価する必要がある。

S-12研究等によると、世界他地域と比較して、アジア域ではSLCPの濃度が高く、呼吸器・循環器疾患死亡数や寿命の短期化が顕著である（図4）。
また、コメの収量は、
オゾン濃度増加により顕著に低下する一方（図5（a））、エアロゾル濃度増減では、直達光だけではなく植物に有効な散乱光の変化の影響のため、地域により増減が異なってくる（図5（b））。
また、BCや硫酸塩の前駆気体であるSO2の排出量が増減すると、気温や降水量が変化することにより、大洪水に晒される人口が増加する可能性がある（図6）。BCの変化は地上気温に対する感度は小さいものの、
降水量は顕著に変化するためである。
近年顕著に増加しつつある洪水・熱波などの極端現象や、農作物収量、途上国での健康に対してSLCPが及ぼす影響の評価については、国際的にも研究事例が非常に乏しいのが現状である。SLCPが地球の大気や表層のエネルギー収支に及ぼす量や、エアロゾルが雲・降水生成に不可欠な物質であることを考えると、SLCPの総合的な環境影響評価を今後定量的に実施していかなければならない。

0 – 1!
1 – 5!
5 – 25!
25 – 50!
50 – 100!
100 – 500!
500 – 1000!
1000 ~

図4. PM2.5関連死亡数推定分布（人/250km2）
（a）

（b）

図5.（a）2001〜2010のO3による水稲収量変化率（b）燃料起源BC排出量ゼロの場合の水稲収量変化率

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2
図6. BC（オレンジ）
もしくはSO（青）の排出量を増減（半減から10倍）
した
場合の地球平均降水量変化に帯する大洪水に晒される世界人口の変化。
エラーバーは20年間における年々変動の標準偏差を示す。

提言

3

SLCP削減対策は、健康重視シナリオ、温暖化緩和重視シナリオなど
多様な可能性を考慮しながら決定すべきである。

地球温暖化対策のための化石燃料消費から再生可能エネルBC

ギーへの転換は、同時に大気汚染対策にもなることはよく知られている。
しかし、削減される大気汚染物質によっては新たな温暖化を

促進してしまう可能性がある。従って、温暖化を効率的に緩和する





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には、同時に効果的なSLCP削減対策を実施することが必要である。その場合、次の２点を考慮して最適なシナリオを注意深く探す

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

必要がある。

SO2

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（1）図7に示すようにBCとSO2の削減において、健康被害と温暖化の両方を緩和することができる組み合わせの範囲は狭いと"!*+,)


考えられる。NOx削減についても同様の事情が存在する。
（2）国際的に知られている将来のなりゆきの社会経済状況を考慮したシナリオにはSSPシナリオがあり、長寿命温室効果ガスや



SLCPの削減シナリオが提示されている
（図8）。
しかし、
これら

 $(%#'!
*+,)& のなりゆきのSSPシナリオによるインドと中国のBCとSO2排出量の関係はどのシナリオも似ており、SLCP削減シナリオと図7. BC濃度とSO2濃度の変化が作り出す効果。両者の削減は健康被害を減らす。一方、BC削減は弱い冷却、SO2 削減は大きな加熱をもたらす。
これらの結果、健康被害と温暖化の両方を緩和することができる組み合わせの範囲は狭いと考えられる。

しては十分ではない（図9）。従って、より広範な排出削減の可能性についての探索が必要である。

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! と大気汚染対策の困難さ#!
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S-12では、温暖化対策の困難さ（縦軸）
データはIIASAから公開されている'()  #$%'()&'(。
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"

S-12研究で得られたシナリオを、我が国の削減施策や国際シナリオの提言に利用すべきである。

提言

4S-12研究では、図８で示したなりゆきの社会経済シナリオである5つのSSPシナリオのうち、中庸シナリオであるSSP2を基礎として、広範囲のSLCP対策の探索を行なった。2℃目標の達成とSLCP対策を同時に検討するために、主要な対策の組み合わせ（表１）を検討し、世界及びアジアの排出シナリオ量の結果を世界を対象としたAIM/Enduseを用いて図10や図11に示すような将来推計を行い、健康被害と温暖化緩和に寄与できる現段階での最適シナリオを探索した。
表１ S-12研究で検討した将来シナリオ

図10. アジアにおけるガス種別の排出経路。2D-EoPmid-RESBLDTRT（緑線および矢印）がS-12研究で示された最適シナリオである。

得られた探索結果によると、環境被害や気候影響が異なるシナリオの存在が明らかになった。様々なガスの排出経路から、
S-12研究で検討した将来シナリオのうち、「2℃目標を再生可能エネルギー強化、民生・運輸での電化促進、汚染除去対策は強化継続（2D-EoPmid-RESBLDTRT）」が健康被害の軽減に最も寄与するシナリオであることがわかった。
なお、こうした問題は、日本だけで解決できる問題ではなく、アジア全体で検討することが重要であり、各国の事情を考慮すると問題は更に複雑化する。
こうしたいわゆる「悪構造の問題」に対しては、最適シナリオを見いだすことは困難で、様々なステークホルダーの参加によ

0.5
0.0
0.0

0.5

1.0

1.5

1.0
0.5
0.0
0.0

1.5
1.0
0.5
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0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

NOx 排出量 [2010値 =1]

0.5

1.0

1.5

2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
0.0

SO2 排出量 [2010値 =1]

VOC排出量 [2010 値 = 1]

CO 排出量 [2010 値 = 1]SO2 排出量 [2010値 =1]2.0

CO2 排出量 [2010 値 = 1]

1.0

1.5

2.0
1.5
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2.0

NOx 排出量 [2010値 =1]

0.5

1.0

1.5

2.0

SO2 排出量 [2010値 =1]

BC 排出量 [2010 値 = 1]

1.5

PM 2.5 排出量[2010値 = 1]

BC排出量 [2010 値 = 1]

る問題の共有、構造化と探索的な試行が重要となる。従って、新しいシナリオ検討を続けるべきである。

1.5
1.0
0.5
0.0
0.0

0.5

1.0

1.5

OC 排出量 [2010値 =1]

図11. アジアにおける各ガスの排出経路（2010年を１とした経路）。2D-EoPmid-RESBLDTRT（緑線および矢印）がS-12研究で得られた最適シナリオである。

提言

5

SLCP削減の国際政策と国内政策の立案においては、
シナリオ検討を続けるべきである。新しいシナリオ検討が必要な場合に備えて、本研究で確立したシナリオ検討システムを環境省主導で迅速に利用できる体制を整えるべきである。

S-12研究では、アジアの最新のSLCP排出インベントリであるREASと整合したSLCP排出削減対策を検討することができる
ように、AIM/EnduseモデルのSLCP排出過程を精緻化した。それにより、
インベントリと整合的なSLCP排出量の算定と、排出削減対策に必要な技術選択の評価が可能になった。将来のなりゆきの社会経済シナリオであるSSPシナリオを基礎として、健康重視シナリオ、温暖化対策重視シナリオなど広範囲なSLCP排出経路の探索を行なった。
得られた探索結果によると、図10、11で示すようにシナリオによって環境被害や気候影響が異なるシナリオの存在が明らかに
なった。
さらに、
こうした多くのシナリオから、最適なシナリオを見いだす作業は、将来において様々なステークホルダーがどのような項目を重視するかといった価値判断も関係することから、非常に複雑で困難であることがわかった。従って、SLCPに起因す
る健康影響や気候変動に関わる国際政策と国内政策の立案においては、環境省が主導して、アジア各国と連携して、将来の社会
経済シナリオの検討、SLCP、温室効果ガス排出削減についての政策検討が可能となるように、S-12研究で構築したシステムを迅速に利用できる体制を整えるべきである。
S-12研究において、CO 2をはじめとする温室効果ガスに加えて、SLCPの将来排出量を予測する技術選択型のモデル
AIM/Enduseモデルを開発し、将来シナリオの検討を行ってきた。
開発したAIM/Enduseモデルの条件を変更することで、様々な将来シナリオの検討が可能であるが、こうしたモデルを使ってシミュレーションを行うには、データ構築やプログラミングなど様々な知見と計算時間が必要となる。
このため、ステークホルダーが集まって対策を議論している最中にモデルを使って結果を行い、その結果を議論に提供するということは難しい。
今回開発したAIM/SLCPツールは、AIM/Enduseモデルで計算した様々なシナリオの結果をあらかじめ解析しておき、様々な取り組みのうち主要な対策による排出削減効果を近似的ではあるが、簡易に推計し、さらには気候モデルの結果を解析し、簡略化推計式を用いて環境影響も提示できるようにすることで、リアルタイムで議論に貢献できるようにしたWebツールである（図12）。

図12. AIM/SLCP（SLCPの将来排出量を予測する技術選択型のモデルAIM/Enduse）のWebページ（http://www-iam.nies.go.jp/aim/data̲tools/S12/）提言

6

SLCPの気候・環境影響の評価は始まったばかりであり、不確実な点も多く残されている。従って、本プロジェクトで確立された
SLCP影響評価技術基盤を徹底的に利用した評価をさらに続けるべきである。

S-12研究では大気汚染物質の排出の把握、その結果を反映するSLCPの=F@I

排出に関する技術選択AIMモデルの=F@J. %!
#

拡張、それを用いてSLCP排出に関す
る将来シナリオを探索するシステム、
それをさらに気候モデルと組み合わせ=F@LN"て気候影響を評価するシステムを開=F@K

8;8"$B>DGAIMH
32SLCP

2!
6'4

):<=AENICAM-Chem2*/=F@MN

研究動機発した（図13）。
また、詳細な領域計算

!
:?C9

-$0 !2(SLCP157+,

AIM

から全球的な影響評価までをシームレ

-$!
EE&E!

 (mm/day)

人工衛星による地表面PM2.5濃度の推定の問題点スに行う必要があるので、計算格子を!! 鉛直積算量AOD (エアロゾル光学的厚さ)から地表面PM2.5を推定!! 高い地表面反射率の場所 (都市域・砂漠) はリトリーバル精度低下!! 極軌道衛星による観測 (LT14時頃の1日1回サンプリング)!! 雲があるピクセルではAODリトリーバルは不可能

柔軟に設定できるNICAM-Chemを実用 的に稼 動できるように整 備し（ 図14）、世界最高解像度での全球計算を実施可能にした（図15）。
これらの最先図13. S-12研究のテーマ間連携によって構築されたSLCP排出の削減探索システムの概念図。
人工衛星の短所を克服するために全球規模高解像度モデルが必要
技術選択に依存するSLCP排出変化から気候影響までをend-to-endに結びつけた評価が可能。

端のシステムを今後活用して、
よりよ

NICAM-Chem: Atmospheric aerosol-chemistry model coupled to NICAM
いシナリオ作りを行うべきである。

NICAM-Chemによる大気汚染物質の全球高分解能分布を得たい！

Aerosol-Chemistry module

RESOURCE INFORMATION
Language: Fortran
全球雲解像モデル＋エアロゾル化学統合モデル“NICAM-Chem”を開発してきた。
Program size: 100,000
lines
Nonhydrostatic ICosahedral Atmospheric Model (NICAM)
Method: Finite volume method,
Runge-Kutta 4th+

Scale-up

NICAM-Chem-simulated aerosols and ozone Parallelization:
during August 2007
MPI+Thread
Elemental carbon (Primary particles)

New nesting

Diamond/Stretched grid (Regional)

PM

Ozone

Regional

NICAM

Uniform grid (Global)

Regional calculation

Circles mean measurement (CAWNET)

NICAM-Chem-simulated
aerosols
and ozone
August 2007
Validation (East Asia)
by Gotoet al. during(2015)
0.01 0.02 0.05 0.1 0.2 0.5Elemental carbon (Primary particles)1

2

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Sulfate (Secondary particles)5 [!g/m3]

1

2

3

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0.2 0.5

1

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5

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0.2 0.5

1

2

5 [!g/m3]

図中の印は観測(CAWNET)

Aerosol Optical Depth (dx=14km)

Circles mean measurement (CAWNET&EANET)
図中の印は観測(CAWNET)
0.5

1

2

3

5

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20

30

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10km stretching, app. 10000 NH/month10

Global calculation

WRF-CMAQ（Morino et al., 2010）0.5

Circles mean measurement (CAWNET)2

WRF-CMAQ（Morino et al., 2010）

Sulfate (Secondary particles)
Ozone

0.01 0.02 0.05 0.1

0.01 0.02 0.05 0.1 0.2 0.51

by SPRINTARS

2.5
Effective parallelism:
99.99%(Strong)O3 by CHASER
Parallel efficiency: 51.4% (Strong)

14km global, app. 20000 NH/month

図14. 領域から全球までをシームレスに計算可能なNICAM-Chemモデルの概要。排出されたSLCPが化学輸送過程を経て雲・降水を含む気象場と相互作用する様子を様々な時空間スケールで計算できる。
0.5

1

2

3

0.01 0.02 0.05 0.15

Circles mean measurement (CAWNET&EANET)

0.5

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1

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30

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!
!


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図15. 京コンピュータ上でNICAM-Chemモデルを世界最高水準の水平解像度で稼働させることで再現された様々な大気汚染
粒子と雲の全球分布の例（2011年11月17日）。従来型の気候モデルでは扱えなかった両者の相互作用を詳細に計算できる。

4/9

提言

7

社会経済活動と環境対策の変化が激しいアジア域では、SLCPを含めた大気汚染物質の排出動向と削減シナリオとの違いを監視し続けて、迅速に排出インベントリの更新を行う必要があり、衛星データ解析と、その結果を反映した排出インベントリ構築をルーチン化すべきである。

S-12研究では、従来法（REAS排出インベントリ）と逆推計法（衛星観測に基づく推計）を使った新しいSLCP排出インベントリの構築法を確立した。
これにより、社会経済統計データの取得が難しい国を含めた領域スケールの排出インベントリを準リアル
タイムで更新できるめどが立った。
また、本手法を用いて、中国における近年のSLCP排出状況を調べることによって従来法との差が見出され、両手法の比較検証を通してREASを改良した。社会経済活動と環境対策の変化が激しいアジア域においては、迅
速に排出インベントリの更新を行う必要があり、衛星データ解析と、その結果を反映した排出インベントリ構築をルーチン化することが重要である。

排出インベントリ

化学輸送モデル

衛星観測データ

図16. 衛星観測を用いた排出量の逆推計

提言

8

図17. 排出インベントリと逆推計による中国のNOx排出量の比較。両者を改良することにより整合するようになった。

排出インベントリ、化学輸送モデル、逆推計手法で構成される計算システムを、アジア域の大気汚染の現状把握や対策効果の評価手法として活用すると同時に、このシステムを参考にして、国内の地域大気汚染対策の評価手法を構築すべきである。

S-12研究では、我が国において過去に実施された大気環境政策による排出量低減効果と大気質改善効果を初めて評価し、その効果が大きいことを定量的に示した。今後、大気汚染対策を推進する上で、このような形で社会に対し、わかりやすく政策による効果を示していくこと（EBPM: Evidence-Based Policy Making）
が重要である。併せて、本課題で構築したアジアスケー
ルの大気環境対策評価手法を参考にして、国内の地域大気汚染対策を精緻に評価することを目的とする、排出インベントリ、化学輸送モデル、逆推計手法を組み合わせた評価システムの構築を推進することを提案する。
日本・中国の排出削減対策によるPM2.5の低減濃度（2010年の年平均値）





!"#



中国のNOx排出量の対策削減量!"#$%&'
図18. 中国におけるNOx排出量とその対策削減量、
日本・中国の排出削減対策によるPM2.5濃度の低減効果

皆さんもSLCP削減シナリオの作成に参加しませんか？
AIM/SLCPを使って、2030年と2050年の気温上昇と健康影響をできるだけ抑える世界全体の対策の組み合わせを検討して下さい。
基本設定で、世界及び2030年もしくは2050年を選択し、対策を反映させた後にそのデータをファイルに保存して下さい。

応募方法
必要事項および保存した2つのファイル両方をSLCP削減シナリオコンテスト係のメールアドレス（s12contest@nies.go.jp）
宛に、締め切りまでにお送り下さい。
【お送りいただくメールの件名】
排出削減対策コンテスト応募【お送りいただくメールに記載していただく内容】
●

ご氏名

●

取り組みについて検討されたこと（記載例）● □□部門での対策を重点的に取り組んだ。
●

2050年には△△の排出基準が強化され、○○の技術が大量に普及することを想定した。 など「世界・2030年」のCSVファイル

●「世界・2050年」のCSVファイル

●

締め切り

!

2019年2月28日午後5時

ご質問も、SLCP削減シナリオコンテスト係（s12contest@nies.go.jp）
までお送り下さい。

S-12では以下の活動により成果の発信と波及効果の推進を行なってきました。
▲ ▲ ▲ ▲ ▲ ▲専門家対話・CCAC事務局との議論
全国環境研究所交流シンポジウムでのS-12政策の説明

５回の公開シンポジウムによる市民対話、
アンケート結果の反映
エコプロ等によるS-12成果の発信
SLCP削減シナリオ探索コンテストの開催
行政文書への反映、簡易ツールの行政と市民による利用、S-12で確立したシステムの行政利用

SLCP問題は複雑なので、その研究と理解のために、このような活動を続けてゆく必要があります。

S-12プロジェクト「SLCPの環境影響評価と削減パスの探索による気候変動対策の推進」（2014-2018年度）は、環境省／環境再生保全
機構 環境研究総合推進費の戦略的研究開発領域研究の１つです。
また、右に示すSDGsのいくつかに関連した研究プロジェクトです。
【本プロジェクトに関する問い合わせ先】

国立研究開発法人国立環境研究所
社会環境システム研究センター 統合環境経済研究室（Phone: 029-850-2524, email: aim-as-nies@nies.go.jp）
ホームページ： http://157.82.240.167/~S12/moej-s12/【パンフレット編集者】
中島映至（宇宙航空研究開発機構・S-12 代表）、大原利眞（国立環境研究所・S-12 テーマ1代表）、増井利彦（国立環境研究所・S-12 テーマ 2 代表）、
竹村俊彦（九州大学応用力学研究所・S-12 テーマ 3 代表）、芳村圭（東京大学大気海洋研究所・S-12 テーマ4 代表）、花岡達也（国立環境研究所）、
須藤健悟（名古屋大学大学院環境学研究科）、鈴木健太郎（東京大学大気海洋研究所）、五藤大輔（国立環境研究所）、鶴田治雄（リモート・セン
シング技術センター ）2019年2月発行