報道発表

令 和 元 年 ５ ⽉ 2 2 ⽇
気象研究所

東京⼤学⼤気海洋研究所
国 ⽴ 環 境 研 究 所(⼀財)気象業務⽀援センター

平成30年７⽉の記録的な猛暑に地球温暖化が与えた影響と猛暑発⽣の将来⾒通し気象庁気象研究所、東京⼤学⼤気海洋研究所、国⽴環境研究所の研究チームは、平成30年７⽉の記録的な猛暑に対する地球温暖化の影響と猛暑の発⽣回数の将来⾒通しを評価しました。
その結果、⼯業化以降の⼈為起源による温室効果ガスの排出に伴う地球温暖化を考慮しなければ、昨年のような猛暑は起こりえなかったことが明らかになりました。また、⼯業化以降の世界の気温上昇が２度に抑えられたとしても、国内での猛暑⽇の発⽣回数は現在の1.8倍となると推定されました。
平成30年７⽉、⽇本列島は記録的な猛暑に⾒舞われ、同⽉の熱中症による死亡者数は1000⼈を超えました。これは、平成22年８⽉の765⼈を遥かに超えて、熱中症による⽉別の死亡者数としては過去最多となりました。さらに平成30年は、全国のアメダス地点における猛暑⽇（⽇最⾼気温が35度以上の⽇）の年間の延べ地点数が6000地点を超え、過去最多を記録しました。このような猛暑の事例は、地球温暖化の進⾏に伴って今後も増え続けると予想されます。
そこで、気象研究所、東京⼤学⼤気海洋研究所、国⽴環境研究所の研究チー
ムは、多数のシミュレーション結果を⽤いて、地球温暖化が平成30年７⽉の⽇本列島の記録的猛暑の発⽣に与えた影響を推定するとともに、猛暑の発⽣回数の将来⾒通しを評価しました。
その結果、今回のような猛暑の発⽣確率が、地球温暖化の影響を受けている（⼯業化以降（⽤語の解説１参照）の⼈為起源による温室効果ガスの排出がある）平成30年７⽉の気候においては約20％であったのに対し、地球温暖化の影

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響がなかったと仮定した場合（⼯業化以降の⼈為起源による温室効果ガスの排出がないと仮定した場合）においてはほぼ0％であったと推定されました。
さらに、⼯業化以降の全球平均気温は現在約１度上昇していますが、今後「パリ協定」（⽤語の解説２参照）において世界共通の⻑期⽬標として設定された２度まで上昇したと仮定した場合、⽇本国内での猛暑⽇の年間発⽣回数（１年間に全アメダス地点で発⽣する総回数）が、現在の1.8倍となると推定されました。これは、我々が過去にほとんど経験したことのないような頻度で猛暑の発⽣が増加することを意味しています。
この研究成果は、令和元年５⽉22⽇発⾏の科学誌「Scientific Online Letterson the Atmosphere」に掲載されました。

＜発表論⽂＞
掲載誌：Scientific Online Letters on the Atmosphere（SOLA）
タイトル：The July 2018 high temperature event in Japan could not have
happened without human-induced global warming
著者名：Yukiko Imada1*, Masahiro Watanabe2, Hiroaki Kawase1,Hideo Shiogama3, Miki Arai2
所 属：1 気象庁気象研究所. 2 東京⼤学⼤気海洋研究所. 3 国⽴環境研究所.
＜関連情報＞
本研究は、⽂部科学省「統合的気候モデル⾼度化研究プログラム」の助成を受けて実施されました。
問合せ先：気象研究所 気候・環境研究部 主任研究官 今⽥ 由紀⼦
電話：029-853-8644 FAX：029-853-8728
東京⼤学⼤気海洋研究所 気候システム研究系 教授 渡部 雅浩
電話：04-7136-4387 メール：hiro@aori.u-tokyo.ac.jp
国⽴環境研究所 地球環境研究センター
気候変動リスク評価研究室室⻑ 塩竈 秀夫
電話：029-852-2252 メール：shiogama.hideo@nies.go.jp（広報担当）
気象研究所 企画室 広報担当 電話：029-853-8535

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１．背景と経緯
地球温暖化はもはや将来の問題ではなく、私達の⽣活にも影響が現れ始めています。平成30年の⽇本では、平成30年７⽉豪⾬と７⽉の記録的な猛暑（図１a）、さらに近畿・四国地⽅を襲った台⾵第21号と、連続する気象災害が多⼤な被害をもたらしました。しかし、異常気象について、温暖化の影響を科学的に証明することはこれまで困難でした。なぜなら、過去に数回しか経験したことのない異常気象は観測記録が少なく、また、⼤気が本来持っている「揺らぎ」が偶然重なった結果発⽣するため、⼀つ⼀つの事例について温暖化の影響のみを分離することは不可能であったからです。しかし、近年の計算機能⼒の⾶躍的な発展により、発⽣する可能性のある偶然の揺らぎを、⼤量の気候シミュレーションによって網羅するという画期的な⽅法が誕⽣しました。気候モデ
ルを⽤いて、温暖化した気候状態と温暖化しなかった気候状態それぞれにおいて、⼤量の計算結果を作り出して⽐較する⼿法を「イベント・アトリビューション」と呼びます。
気象研究所、東京⼤学⼤気海洋研究所及び国⽴環境研究所は、世界に先駆けてこの⼿法を取り⼊れ、温暖化影響の検出・評価を⽬的に設計された「地球温暖化対策に資するアンサンブル気候予測データベース（d4PDF）（⽤語の解説３参照)」（以下、気候データベースという）を⽤いてイベント・アトリビューションを実施し、温暖化が平成30年７⽉の⽇本の猛暑の発⽣に与えた影響を推定しました。さらに、気候データベースに含まれる気象研究所の地域気候モデル（⽤語の解説４参照)を⽤いた⾼解像度⼤規模アンサンブル計算をもとに、猛暑の発⽣回数の将来⾒通しを評価しました。
２．研究の内容・意義（１）気候データベースを⽤いて、過去の実際の（温暖化がある）気候条件と、温暖化がなかったと仮定した気候条件のそれぞれについて、⽇本上空の気温が平成30年７⽉の値を超える確率を推定しました。その結果、実際の気候条件における発⽣確率は19.9％であったのに対し、温暖化がなかった気候条件ではほぼ0％と推定されました（図２）。これは、温暖化がなければ平成30年７⽉のような猛暑は起こり得なかったことを意味します。
（２）平成30年７⽉の猛暑の際には、⽇本を覆う２段重ねの⾼気圧（上空のチベット⾼気圧と下層の太平洋⾼気圧）が発達していました（図１b及びc）。そ3こで、気候データベースを⽤いて、100通りの気候シミュレーションを２段重ねの⾼気圧が出現していたケースとそれ以外のケースに分けて猛暑の発⽣確率を推定しました。その結果、２段重ね⾼気圧(弱いものも含む)が出現している場合の猛暑の発⽣確率は24.6％、出現していない場合は12.2％という値が算出され（図２）、猛暑の確率は２段重ね⾼気圧によって少なくとも２倍になっていたと推定されました。
（３）気候データベースに含まれる過去67年間（1951〜2017年）の気象研究所の地域気候モデルを⽤いた⾼解像度⼤規模アンサンブル計算をもとに、全球平均気温の上昇と⽇本国内の年間の延べ猛暑地点数の関係を導き出し、その関係から年間延べ猛暑地点数の将来⾒通しを評価しました（図３b）。その結果、平均的な年間延べ猛暑地点数は、⼯業化以降の全球平均気温の上昇が1.5度に抑えられたとしても3000地点以上、２度に⾄った際には4000地点以上と推定され、我々が過去に数回しか経験したことのないレベルにまで猛暑の発⽣が増加すると⽰唆されました。現在（⼯業化以降の全球平均気温の上昇が約1度）の約2500地点と⽐較すると、前者は現在の約1.4倍、後者は現在の約1.8倍と⾒積もられます。
３．今後の展望
本研究において、気候データベースを⽤いたイベント・アトリビューションを⾏うことによって、⼯業化以降の⼈為起源による温室効果ガスの排出に伴う地球温暖化を考慮しなければ、昨年のような猛暑は起こりえなかったことが明らかになりました。さらに、⼯業化以降の全球平均気温の上昇が２度に抑えられたとしても、国内での猛暑⽇の年間発⽣回数は現在の約1.8倍となると推定されました。
本研究の結果は、⼈為起源で排出された温室効果ガスを削減させる各国の対策（緩和策）によって、⼯業化以降の全球平均気温の上昇が２度に抑えられたとしても、昨年のような規模の猛暑が今よりも頻発することを⽰しています。
このような結果を発信することは、適応策（地球温暖化による社会への影響を低減させる対策）に関する取組のより⼀層の推進に役⽴てられるとともに、地球温暖化による影響についての国⺠⼀⼈⼀⼈の理解が深まることが期待されます。
イベント・アトリビューションは、漠然と感じている地球温暖化の異常気象

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への影響を数字で⽰すことが可能な⽅法です。気象研究所は、共同研究機関と共に本研究で使⽤した気候データベースを毎年更新して今後も異常気象に地球温暖化がどの程度影響を与えているかについて評価を⾏い、その影響についての社会の理解が深まるよう、研究に取り組んでいきます。

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図１ 平成30年７⽉の猛暑の発⽣状況(a)は、平成30年７⽉の⽉平均気温の平年値からの差の空間分布を⽰しています（気象庁報道発表資料（平成30年８⽉10⽇）より）。本州を中⼼に、⾼いところでは平年より３℃以上⾼い７⽉平均気温を記録しました。(b)及び(c)はそれぞれ、対流圏（上空1500m）下部及び上部における気圧の指標となる変数（850hPa及び200hPa気圧⾯の⾼度[m]）の平年値からの差を描いたもので（解析値を利⽤）、暖⾊部が⾼気圧、寒⾊部が低気圧傾向を⽰します。⽇本付
近では、対流圏の上部と下部に同時に⾼気圧が発達していたことが分かります。

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図２ 気候条件を変えて⾒積もった平成30年７⽉の猛暑の発⽣確率
⽇本上空（図1cの⿊枠で囲った領域）約1500メートルの気温の頻度分布。⾚実線は実際の（温暖化がある）気候条件、⻘点線は温暖化がなかったと仮定した場合の気候条件における気温の頻度分布。橙破線及びピンク⼀点鎖線はそれぞれ、⾚線の気候条件下で２段重ね⾼気圧が発⽣していなかったケースと発⽣していたケースのみを⽤いて描いた頻度分布。2018年の記録（18.4℃）を超える確率は、実際の気候条件下で19.9％、そのうち２段重ね⾼気圧を伴っていたケースのみで⾒積もると24.6％、２段重ね⾼気圧を伴わないケースのみで⾒積もると12.2％、温暖化がなかったと仮定した条件下では3×10-5％と推定されました。

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図3 地球温暖化に伴う年間の延べ猛暑⽇数（地点数）の変化
気候データベースの20kmモデル格⼦上で猛暑⽇となった⽇数を数え、1年当たりの延べ⽇数として計算しました。(a)は、2018年７⽉の100通りのシミュレーションから⾒積もられた、温暖化による猛暑⽇数の変化量（過去実験と⾮温暖化実験（⽤語の解説５参照）の差）の各格⼦上の値の分布を⽰したものです。2018年7⽉は、主に⻄⽇本・東海・関東地⽅において温暖化の影響が強く現れていたと推測されます。(b)は、年ごとに算出した猛暑⽇数を⽇本の陸上で合計して延べ猛暑地点数を求め（縦軸、アメダス地点数に換算）、全球平均気温の上昇量（横軸）に対する頻度分布をプロットしたものです。暖⾊系（寒⾊系）の等値線は、過去実験（⾮温暖化実験）の計算結果がどの辺りに集中しているかを⽰しています（暖⾊系の等値線は20個間隔、寒⾊系の等値線は40個間隔）。温暖化とともに延べ猛暑地点数が右肩上がりに増加していく関係が得られました（灰⾊部は気候データベースから⾒積もられる理論曲線の幅、⽩線はその平均値）。この関係をもとに、全球平均気温がさらに上昇した将来の気候における延べ猛暑地点数の⾒通しを⽰すことができるようになりました。□
は、気象庁が発表している2010年以降の実際の年間延べ猛暑地点数を⽐較のためにプロットしたものです。2018年はモデルの推測幅を遥かに超える極端な状態にあったことが分かります。

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⽤語の解説１) ⼯業化以降

本研究では、1850年以降としています。

２) パリ協定
2015年の国連気候変動枠組条約締約国第21回会議（ＣＯＰ２１）において採択された、温室効果ガス排出削減等のための新たな国際枠組みのことをいう。
本協定において、世界共通の⻑期⽬標として、⼯業化以降の地球の平均気温上昇を２度より⼗分下⽅に抑えることなどが設定されました。
３) 地球温暖化対策に資するアンサンブル気候予測データベース（d4PDF）
気象研究所の全球⼤気⼤循環モデル（⽤語の解説６参照）及び地域気候モデ
ルによる過去実験や⾮温暖化実験、将来予測実験などから得られた気候データが使⽤できます。それぞれの実験について多数の計算例（1951年1⽉〜2018年7⽉の計算について100個の異なる計算例）が利⽤できます（ただし、令和元年5⽉21⽇時点で公開されているのは、全球⼤気⼤循環モデルの結果は2010年まで。地域気候モデルの結果は過去実験50個の計算例のみ2010年まで公開済み。
地域気候モデルの⾮温暖化実験結果は未公開）。多数の計算例を使うことで、気温上昇の影響が⼩さい場合でも確実にその影響を捉えることができます。
４) 地域気候モデル
⽇本周辺の⼤気に計算領域を絞った⾼解像度の気候モデル。計算領域外の⼤気の状態は境界条件として、全球⼤気⼤循環モデルで計算した結果から与えられます。d4PDFでは、⽔平解像度20kmの地域気候モデルを採⽤しています。
５) 過去実験・⾮温暖化実験
過去実験は過去（1951年以降）の気候を再現する実験。これまでの⼈為起源の温室効果ガスの排出による温暖化が結果に反映されます。⾮温暖化実験は⼯業化以降に⼈為起源の温室効果ガスが排出されなかった場合の仮想的な気候を推定する実験。これら２つの実験結果を⽐較することで、これまでの⼈為起源の温室効果ガスの排出による温暖化の影響を定量化することができます。
６) 全球⼤気⼤循環モデル
気候変動予測に⽤いられる気候モデルのうち、緯度、経度、⾼度分布を持つ
地球全体の⼤気について、その動態や温度、気圧、湿度の変化といった物理変化を扱うコンピュータ・シミュレーション・モデル。d4PDFでは、⽔平解像度60kmの全球⼤気⼤循環モデルを採⽤しています。

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