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地球温暖化に挑む

地球温暖化に挑む

もちろん降水量そのものも問題になります。

実際に人間活動によって増加しているのはIPCCで出された報告書では、二酸化炭素の北海道を除いて、日本の年間降水量はどこでも温室効果ガスだけではありません。二酸化炭素排出量コントロールの有無によってさまざまな1000mm〜2000mmぐらいです。
ところが、これを排出する工場や自動車は、二酸化炭素以外

地 球 温 暖 化 問 題は、人 類が直 面 する緊 急 的な課 題の１つである。

モデルが考えられていますが、どのモデルも全般を1人当たりが使える水の量に換算すると、人口に硫黄酸化物や炭化水素などの微粒子を吐き的に大体100年で平均1.5〜2.5度ぐらいの平均

地 球の温 暖 化が進むことによって私たちの社 会はどのような影 響を受けるのか 。の集中している関東や近畿では非常に少なく出しています。大気中に排出された小さな粒子気温の上昇を予測しています。
とりわけ北半球の私たちはそれにどう対 応 す べきなのか 。

なります。同じように人口が集中していても東海を「エアロゾル」とよびます。二酸化炭素やエアロ温暖化傾向は顕著です。なぜ北半球で温暖化

地 球 温 暖 化について研 究 する2 人の研 究 者がグローバルな視 点 、ローカルな視 点から私たちの道を指し示 す 。

は木曽三川が流れているため、関東、近畿にゾルがあった場合と、なかった場合とを比較して、が進むかというと、北極圏の氷の減少が大きな比べれば、やや恵まれています。世界的にみて地上への放射エネルギーがどれだけ増加（減少）要因になっています。雲と同じで、雪原は太陽光水に恵まれているはずのアジアモンスーン地域もするかを示す量を「放射強制力」といいます。の熱を反射する効果が大きいのですが、積雪水不足が心配されています。とくに中国やインドは、二酸化炭素は、地球から宇宙に放出する放射面積の減少によって、ますます気温が上がります。

人口が増加し、経済活動が増大しているため、エネルギーを遮断するため、大気を加熱する

逆に南極があまり変わらないのは、温暖化しても（ 2 0 0 8 年 6月2 1日、第 1 5 回 理 学 懇 話 会より）「地球温暖化」でアジアの雨と雪はどう変わるか？
水 循 環 の重 要 性

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特 集 ＿ 地 球 温 暖 化に挑む

図２の関係からもわかるように水蒸気が増加するの大きさがわかります。

つくる核になるため、冷やす方向に働きます。

ことにより、降水（降雪）量は増加する可能性がここで重要なのが水蒸気の働きです。水蒸気あるため、南極の厚さ3000ｍの氷はこの温暖化は強力な温室効果ガスであり、二酸化炭素よりもで当面は解けないと考えられているためです。

強い放射強制力をもっています。一方で水蒸気すでに温室効果ガス増加の影響が現れてここで大気中の二酸化炭素濃度の変化にが凝結して形成される白い雲は、太陽から地球いると考えられる過去20〜30年の気候要素のついて確認をしておきましょう。地球は100万年に届くはずのエネルギーを反射してしまいます。

変化を見ると、気温は確実に上がっています。

今、地球温暖化が大きな問題になっており、ぐらい前に気温の大変化があって、その後はつまり、水蒸気は放射強制力を増やす可能性、とくに近年の全球的な平均気温の上昇は顕著で、いろいろな議論がなされています。二酸化炭素

寒冷な氷河期と温暖な間氷期を繰り返し、今は減らす可能性の両方をもっています。水蒸気が積雪面積も減少しています。積雪面積の減少がに代 表される温 室 効 果ガスの増 加が 、地 球間氷期に位置します。氷河期と間氷期を繰り2つの可能性をもっていることは、温室効果ガス

北半球の高緯度地域の平均気温をさらに上昇

温暖化に大きな影響を与えつつあるのは事実返すあいだは、気温の上がり下がりに対応して、増加による水循環の変化と、その気候に与えるさせている可能性は先ほど述べた通りです。

でしょう。
しかし私は温暖化とともに重要な問題が二酸化炭素の濃度も大きく変化してきました。

影響を予測することをさらに難しくしています。

積雪面積の減少は雪が海水に解けていることをもう1つあると考えています。

2万年前は現在よりも10度ぐらい気温が低かった

どちらにしても、水は地球の気候に対して大きな意味し、これにより海水面が上昇しています。

私は、名古屋大学の地球水循環研究センター

わけです が 、そのときの 二 酸 化 炭 素 濃 度は役割をもっていることは確かです。気温が上がると、気温が上昇することによって、海水面近くの水大気中に含みうる水蒸気の量は右肩上がりにが膨張することや、山岳氷河の融解などにより、におり、地球の水循環の研究をしています。
「地上180ppmぐらいでした。その後、間氷期に入りに降った雨は、川から海に流れ、海から蒸発して、1万年以降は280ppmのレベルになっていました。

急速に増加します（図2）。この関係があるから水位が上がるという現象もおきています。南極や地上に降る」という水循環は我々の生活を保障

すなわち、二酸化炭素は地球の気候システムにこそ、地球温暖化は、水循環にとって大きな問題グリーンランドの氷が解けることによる海の水位している大事な現象です。また、地球は「水惑星」

おいて寒冷（温暖）な時期には大気中の濃度をになるわけです。

上昇は、現在のところは現れていないようです。といわれ、地球の気候は水なしでは考えられませ下（上）げて温室効果を弱め（強め）、より寒冷ん。地球温暖化とともに私が気になっているのは、（温暖）化を維持促進するという、一種の正のこの水循環の変化です。今日は温室効果ガスのフィードバック機構として働いていることが示唆増加によって水循環がどう変わるかについて、されます。ただし過去100万年間、大体10万年アジアを中心に話したいと思います。

ぐらいの周期で180ppmと280ppmの間を行ったり日本を含むアジアモンスーン気候の特徴は来たりしていて 、数 回 の 暖 かい 間 氷 期 でも雨季があることです。日本でいえば梅雨です。

280ppmは超えていませんでした
（図１）。
ところが

梅雨の雨をもたらしている水蒸気は基本的に現在の二酸化炭素濃度は380ppmに達しており、インド洋や太平洋で蒸発して、湿った風としてこれは間違いなく産業革命以後の人間活動に日本付近まで来ます。梅雨のこの時期は毎年よる増加だと考えられます。
さらに、IPCC（Inter-大雨が降り、あちこちで洪水をおこしています。

Governmental Panel on Climate Change：

その一方で、全然、雨が降らないこともあります。

気候変動に関する政府間パネル）が2007年に木曽三川が流れる名古屋は水に恵まれている

発表した第4次報告書では、今後の二酸化炭素

1100（2100年の予測値）

間
氷期

間氷期
氷期

間
氷期

間
氷期

氷期

氷期

二酸化
炭素
濃度
﹇氷期﹈
380（現在）
300
240
180

4030

20101000

飽和
水蒸
気圧﹇hPa拠点リーダーを兼任（2003年〜2008年）。

マイナス数十度がプラスになることはなく、むしろ

ppm

Tetsuzo Yasunari

方向に働きます。エアロゾルの大部分は太陽エネルギーを反射したり、太陽光を跳ね返す雲を

温 室 効 果ガス増 加は気 候をどう変えるのか？

安 成 哲 三 地 球 水 環 境 研 究センター教 授

1971年京都大学理学部卒業、1977年同大学院理学研究科博士課程修了。京都大学東南アジア研究センター助手、筑波大学地球科学系講師、同助教授、教授を経て、現在、名古屋大学地球水循環研究センター教授、筑波大学名誉教授。21世紀COE「太陽・地球・生命圏相互作用系の変動学」

水需要が切迫している状況があります。こうしたことからも水循環が私たちの生活に与える影響

濃度について、二酸化炭素排出のコントロールの仕方にもよりますが、図1に示すように、2100年

図1がほとんど完全に干上がってしまいました。地球には少なく見積もって600ppmか700ppmぐらい、CO2 濃度は氷期・間氷期で180〜280ppmの範囲で増減していたが、温暖化により、洪水が増加するか、あるいは干ばつ

多く見積もれば1100ppmぐらいになると予測が増加するのか、ということは大きな問題です。

しています。

温室効果ガスであるCO（二酸化炭素）2の大気中濃度の過去40万年における変化

4002000

した。名古屋の水がめである飛騨川の岩屋ダム

600﹈

0現代からさかのぼった年代［万年］

場所ですが、1994年は渇水に見舞われピンチで

800

20406080100

温度［℃］
図2

温度と飽和水蒸気圧の関係

大気中に含みうる水蒸気量は気温の上昇とともに指数関数的に増大する（クラウジウス−クラペイロンの式）。

現在のCO2濃度は、過去数十万年での変動範囲をはるかに超えた値を示している。さらに、IPCCによる2100年での予測値は、現在の2〜4倍前後を示している。(IPCC, 2007)-

No.15 October 2008

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特集

地球温暖化に挑む

温室効果ガス増加に伴う降水量変化は？
さて、問題は温室効果ガス増加が降水量変化上がりになっており、世界的に雨が増えるという地域は、夏の降水量が少々増加する傾向が見え（図５）。日本でもインドや中国の長江流域と同じに与える影響です。IPCCの報告では、降水量に予測をだしています。しかし、気温変化の予測とます。その一方で地中海は、干ばつ傾向になる傾向がうかがえるということです。

ついて以下のような予測がなされています。図２の大きな違いは、モデル間のばらつきが非常に可能性があります。地中海は現在、すでに干ばつ

降雨は非常に局地的な現象としておこる傾向のように右肩上がりで水蒸気が増えると、雲が大きいということです。たとえば「ほとんど何も傾向が広がっています。全体として「雨が多いがあり、予測は大変難しい問題です。二酸化できやすくなり、熱帯では台風などの熱帯低気圧変わらない」といっているモデルもあれば、「極端にところは全般的には増え、雨が少ない乾燥地域炭素濃度や平均気温が全球的あるいは広域に活動が活発になり、中高緯度では温帯低気圧に雨が増える」といっているモデルもあります。水のではますます乾く」というのが大きな傾向です。

同じように上昇していても雨の降り方には地域による雨と雪が増える可能性があります。全般的に循環、水が絡むと不確定な要素が大きくなると現実の過去の降水量変化はどうでしょうか。

いえることは、水蒸気が増えると水循環が活発化いうことです。全部平均すると「何となく増加して全球的な降水量分布に相当するデータは、この増加により、熱帯の雨のように降らないときは降らする可能性があることです。一方で、もし雲のいる」ことは確かですが、個々の地域別に見た20年でやっと人工衛星によって観測できるようにない、降るときは激しく降るという傾向が強まるの活動がより強くなれば、日射を遮る効果によりときには大きな問題が発生することが予想されます。

なってきましたが、この20年間長期的な変化ではないかと考えられています。

温暖化を抑制する方向に進む可能性もあります

このような問題含みであることを前提に、IPCC傾向は現れていません。年々の変動はありますが、が、これについてはまだ答えが出ていません。

による100年後の全球的な夏と冬の降水量変化

決して増えているとか減っているということは

IPCCの報告書では、世界の降水量は、右肩の予測を見てみましょう（図３）。アジアモンスーンないのです。つまり二酸化炭素濃度の上昇に最後に日本の冬の雪の話をしたいと思います。

よって降水量が上昇している確固たる証拠は、シベリアから寒気が吹き出し暖かい日本海で現在のところありません。

水蒸気をもらい日本列島にぶつかって日本海側

冬季（12−1月）

夏季（6−8月）減少増加
降水量［％］

図3

温室効果ガスが増加した場合の降水量変化の予測

日本 の雪はどう変わるのか？

ただし、1つ気になることがあります。それはは大雪になり、太平洋側は乾燥が続くというのが豪雨の頻度が増加していることです。強い雨の日本の冬の気候です。新潟や東北の日本海側発生頻度が増加傾向にあるようです。さらにでは2mとか、多いときには3m近い雪が積雪します。

図6に示すように、世界的にみると、雪は気温豪雨の増加もさることながら、冬の積雪量の減少

水蒸気の量も増加傾向にあることがわかって山に積もった雪は春になって解けて川に流れが低くて水蒸気が少ない地域に降ることが多いも大きな問題になってくると考えられます。とくにきました。以上からこんなことが予想されます。

込みます。その川は日本海側だけでなく太平洋ため、換算降水量としては少なく、月で100mm

冬の積雪量は、日本列島の水資源として非常に水蒸気は大気の下層に増える傾向があります。

側にも流れます。つまり日本海側に降った雪は程度以下がふつうです。しかし、日本、とくに日本重要であり、「地球温暖化」は深刻な影響を大気の下層つまり地上付近に水蒸気が増えると日本全体の水がめとなるので、雪に縁のない海側では、気温が相対的に高く、降雪水量が与える可能性があります。

大気が不安定になり、積乱雲が発達しやすく太平洋側に住む人間にとっても雪は大切な水非常に多くなっています。このような暖地降雪なります。この発達した積乱雲が豪雨を引き資源なのです。

おこす大きな要因になっているのかもしれません。

あるシナリオで温室効果ガスが増加した場合の21世紀末（2090−2099）
における全球的な降水量変化の平均的なパターン。約20の気候モデルによる予測結果を平均した値を、20世紀末（1980−1999）の値との差で示す。網かけ部分は90％以上のモデルが同じ傾向を示した地域であり、白抜き部分は、同じ傾向を示したモデルは66％以下であった地域を示す。
（IPCC, 2007）

よって大きな違いが出てきます。ただ、水蒸気のアジアの降 水 量はどう変わるのか？
もう少し詳しく、アジア地域の過去の降水変動

温暖化による降水量の変動予測はまだ始まった

地域は世界でも珍しく、北海道を除く日本列島ばかりで未解明な問題も多く、正確な予測ができ平均気温の上昇はこの雪の積雪量に大きなの雪国で、ぎりぎりの気温条件のもとに、多降水量るようになるのには時間が必要です。しかし人間影響を与えています。1960年からの最深積雪をの降雪を保ってきたわけです。しかし、そのために、活動に与える影響は気温変動よりも大きいと見ると1980年代後半から大きく減少していること

ちょっとした気温の上昇が積雪量に大きな影響考えられるため、一層研究に励んでいきたいとがわかります。

を与えることになります。日本にとっては夏場の思います。本日はありがとうございました。

を見ていくことにしましょう。まずはインドですが、長期的な変化傾向は顕著には現れていません。
454530

緯度﹇度﹈ 30

雨が増えています。その反対に普通の雨、弱い雨は相対的に減ってきています。中国は長江流域では降水量が増えてきているのに対し、降水量黄河流域では、降水量も降水日数も減ってきて降水日数15います。私たちの研究では長江流域ではインドと1575

90105120135

図6

ただ、1日の降水量が100mmを超えるような強い7590105120135

経 度［ 度 ］

同じように強い雨が多くなり、弱い雨が少なくなっています（図4）。

60
降
水量の経年
変化率
﹇%﹈

<-60%

-60--40%-40--20%-20-0%

0-20%

20-40%

40-60%

>60%

30

図4

豪雨頻度
157590105120135

過去40年(1960 ̲ 2000)の東アジアの夏季降水の変化

青は増加、赤は減少を表す。長江流域では降水量・豪雨が増加し、黄河流域では乾燥化が進行している。降水量だけではなく、強い降水の頻度が増加している。
（Endo, N., Ailikun, B., and Yasunari,T. 2005, J. Meteorol. Soc. Japan）

1970年代ごろから減少傾向にあり、同時に干ばつ傾向と洪水傾向がどちらもが頻繁におこるようになっています。降水量が減少している一方で、豪雨の発生頻度は過去100年で増えています

400

200長岡
福井

300 金沢-20

東北型

2345678高田

9 10富山

新庄

200

青森

新潟

降水強度階級います。とくに80年代後半からの温暖化傾向は
顕 著です。一 方 、
日本 列 島 全 体の降 水 量は十日町

北越型

積雪」地域であり、したがって、温暖化により、冬季の季節風も弱まると、積雪も降水も同時に減少する可能性が高い地域である。
（原田博司・他, （株）東北電力応用技術研究所
研究調査報告No. 88004, 1988）

1

日本はどうでしょうか、平均気温は上昇して45

世界各地の冬季気温と積雪（降水）量の関係。
北陸地域は、３℃ぎりぎりの高い気温条件で降水が雪となっている世界でも珍しい「暖地403℃

降水量［mm］ 500

北半球の寒冷地における１月の降水（降雪）量と気温の関係

図5

北海道型

過去約100年（1898−2003）における日本全国降水強度の階級別の降水量の経年変化率（直線トレンド）

過去約100年（1898−2003）
における日本全国の4時間降水量でみた降水強度の階級（1〜10：10がもっとも降水量強度が大きい）
別の（年間）降水量の経年変化率（直線トレンド）を示す。強い降水
強度（8〜10）の降水量は増加傾向を、弱い降水強度（1〜6）は減少傾向を示している。
（Fujibe, F., Yamazaki, N., Katsuyama, M.,
and Kobayashi, K. 2005, SOLA）

稚内

アラスカ型

モントリオール
モスクワ

エドモントン

アンカレッジ-14-12-10

旭川
帯広

網走

会津若松

札幌

函館 盛岡

トロント

釧路

根室-6-4

ニューヨーク

山形

福島

ベルリン

-2

ポートランド100

ストックホルムワルシャワ-8

ヨーロッパ型

秋田

留萌

0

パリ
ロンドン

仙台24

気温［℃］

気 候システム学 研 究 室ホームページ

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特 集 ＿ 地 球 温 暖 化に挑む

http: //mausam.hyarc.nagoya-u.ac.jp/-No.15 October 2008

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