2016年9月30日

1.5℃目標に関する分析・評価(公財)地球環境産業技術研究機構（RITE）

システム研究グループ
問い合わせ先：佐野史典、秋元圭吾
TEL: 0774-75-2304、E-mail: sysinfo@rite.or.jp

目次

１．IPCC AR5等、既往文献における1.5℃目標の評価例
２．気温目標に関する各種不確実性と1.5℃目標の気温経路の想定
３．1.5℃目標実現のための排出経路
４．1.5℃目標実現のための排出削減費用と対策
５．まとめ

2

パリ協定（COP21）における長期目標関連の決定

3♦ 全球平均気温上昇を産業革命前に比べ２℃未満に十分に（”wellbelow”）抑える。また１．５℃に抑えるような努力を追求する。（第２条１項(a)）（⇒ COP21決定では、IPCCに対し、1.5℃目標の影響と排出経路に関する特別報告書の2018年までの策定を求めた。IPCCは2016年4月の総会で特別報告書の策定を決定）♦ 協定第２条の長期目標を達成するため、世界の温室効果ガス排出をできる限り早期にピークにする。その後、急速に削減し、今世紀後半には、温室効果ガスについて人為的起源排出とシンクによる吸収をバランスさせる。（第４条１項）♦ すべての国は、温室効果ガス低減のための長期発展戦略を策定するよう努力すべき（第４条１９項）（COP21決定には2020年までにと時期も明示されている）♦ 協定の目的と長期目標に向けた世界全体の前進を評価するために、協定の実施状況を５年毎に把握（「グローバル・ストックテイク」、2023年が第１回）

１．IPCC AR5における1.5℃目標の評価

IPCC AR5における長期の世界排出削減
シナリオの整理2100年の等価
CO2濃度カテゴ
リー（ppmCO2eq）

サブカテゴリー

500 (480-530)

550 (530-580)(580-650)

2050年世界排出（2010年比）

2100年気温（℃、1850-1900
年比）

21 世 紀 中 に 当 該 気 温 （ 18501900年比）を超える確率
1.5℃

2.0℃

3.0℃

極めて限定的な数の分析報告しか存在しない（AR5シナリオデータベースへの登録はなし）<430
450 (430-480)

RCPとの対応関係

5―

RCP2.6 -72～-41%

530 ppm CO2eqを超えない
2100年までの間に530 ppm CO2eqを一旦超える
580 ppm CO2eqを超えない
2100年までの間に580 ppm CO2eqを一旦超える-57～-42%―1.5～1.7℃(1.0～2.8)
1.7～1.9℃(1.2～2.9)

49-86%

12-37%

1-3%

80-87%

32-40%

3-4%-55～-25%

1.8～2.0℃(1.2～3.3)

88-96%

39-61%

4-10%-47～-19%2.0～2.2℃(1.4～3.6)

93-95%

54-70%

8-13%-16～+7%2.1～2.3℃(1.4～3.6)

95-99%

66-84%

8-19%

2.3～2.6℃(1.5～4.2)
2.6～2.9℃(1.8～4.5)
3.1～3.7℃(2.1～5.8)
4.1～4.8℃(2.8～7.8)96100%
99100%
100100%100100%74-93%

14-35%

88-95%

26-43%-38～+24%
RCP4.5(650-720)―(720-1000)―

RCP6.0 +18～+54%

>1000

―

RCP8.5 +52～+95%-11～+17%97100%
100100%55-83%
92-98%

1.5℃目標と許容累積CO2排出量（IPCC AR5）

6

CMIP5による評価：気候感度
2～4.5℃（mean: 3.2℃）

IPCC統合報告書、Table 2.2

MAGICCによる評価：
気候感度likely2.0～4.5℃（mode: 3.0℃）を想定
注）表中の数字の幅はNonCO2 GHGシナリオの幅による

２．気温目標に関する各種不確実性と1.5℃目標の気温経路の想定

政策的および科学的な不確実性
8♦ 1.5℃未満をいつの時点で達成することが求められているのか。
♦ 1.5℃未満をどの程度の確率で達成することが求められるのか。

もしくは、期待値として1.5℃をどの程度下回るようにすることが求められるのか。（2℃目標は、”well below”としているが、”well below”は科学的にどう解釈すれば良いのか）♦ そもそも気候感度が不確実であるとともに、その確率密度分布関数自体が不確実気候感度の評価の変遷とIPCC WG3 AR5
長期シナリオ推計で用いられた気候感度

9平衡気候感度（likelyレンジ）（括弧は最良推計値もしくはmedian等）

IPCC WG1 AR4以前

1.5～4.5℃（2.5℃）

IPCC WG1 AR42.0～4.5℃（3.0℃）

IPCC WG1 AR5

1.5～4.5℃（合意できず）

IPCC WG3ｼﾅﾘｵ気温
推計（MAGICCﾓﾃﾞﾙ）

2.0～4.5℃（3.0℃）【AR4の評価をそのまま利用】【WG1 AR5（SPM）における具体的な記述】
Likely in the range 1.5 °C to 4.5 °C (high confidence)
Extremely unlikely less than 1 °C (high confidence)
Very unlikely greater than 6 °C (medium confidence)
No best estimate for equilibrium climate sensitivity can now be given because of a lack of agreement
on values across assessed lines of evidence and studies.
♦ 平衡気候感度（濃度が倍増し安定化したときの気温上昇の程度の指標）の不確実性は未だ大きい。
♦ AR5 WG1では観測データ派の気候感度評価を含めて各種分析を総合的に判断した結果、AR4よりも低位に修正（1.5～4.5℃）。
♦ しかし、AR5 WG3の長期排出経路の気温推計においてはAR4の気候感度（2.0～4.5℃、最良推計値3.0℃）を利用

IPCC WG3 AR5長期シナリオ推計で用いられた
MAGICCモデルで想定されている気候感度
WG3 AR5長期シナリオの気温推計には簡易気候変動モデル
MAGICCを利用

10

WG1 AR5の評価（論文で推計式を含む概要は公表されているが、コードは非公開）

GCMの推計
CMIP3→AR4
CMIP5→AR5

MAGICCでは、AR4の知見に合致するように平衡気候感度の確率密度関数を想定し、600計算を実施

出典：J. Rogelj et al., 2012
出典：IPCC WG1 AR5, 2013

♦ AR5 WG3の長期排出経路の気温推計においてはAR4の気候感度（2.0～4.5℃、最良推計値3.0℃）を利用。これはAR5 WG1のうちのCMIP5の結果とは概ね整合的だが（左図）、 AR5において、GCM以外の推計を含めて総合的に判断をした気候感度（右図グレーの帯）とは差異あり。
♦ よって、AR5 WG1等の最新知見と比べると気温上昇を大きめに推計している傾向にある。

1.5℃目標に関するシナリオ想定とその気温経路
11

平衡気候感度
気温経路a) 3.4 °Cb) 3.0 °Cc) 2.5 °CI) 1.5 °C安定化（全期間で1.5 °Cを下回る）

I-a

I-b

I-c

II) 2100年までに1.5 °C未満 （気温のオーバーシュート
有； ピーク気温：約 1.75 °C）

II-a

II-bII-c

III) 2300年までに1.5 °C未満 （気温のオーバーシュート有； ピーク気温：約 2.0°C）

III-a

III-bIII-c2.2

全球平均気温上昇の経路の想定
I-a) 1.5 °C stabilization (C.S.=3.4 °C)

2Global mean tempearture change
relative to 1850-1899 [K]I-b) 1.5 °C stabilization (C.S.=3.0 °C)
1.8I-c) 1.5 °C stabilization (C.S.=2.5 °C)
1.6II-a) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=3.4 °C)

1.4II-b) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=3.0 °C)II-c) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=2.5 °C)

1.2III-a) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=3.4 °C)
1III-b) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=3.0 °C)
0.8III-c) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=2.5 °C)
0.6
1990

2040

2090
2100

2140

2190

2240

2290
2300

３．1.5℃目標実現のための排出経路

1.5℃目標想定シナリオの大気中温室効果ガス濃度推移
13600

Atmospheric GHG concentration [ppm]I-a) 1.5 °C stabilization (C.S.=3.4 °C)
550I-b) 1.5 °C stabilization (C.S.=3.0 °C)I-c) 1.5 °C stabilization (C.S.=2.5 °C)

500II-a) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=3.4 °C)
450II-b) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=3.0 °C)II-c) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=2.5 °C)

400III-a) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=3.4 °C)
III-b) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=3.0 °C)

350III-c) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=2.5 °C)
300
1990

2040

2100

2090

2140

2190

2240

2290

出典）RITEによる推計（MAGICC利用）

濃度は、想定したすべてのシナリオでオーバーシュート。1.5℃安定化シナリオでは、2300年の濃度は400～450 ppm CO2eq.（幅は気候感度の想定による）。2100年に1.5℃シナリオでは、その後も気温が低下し、濃度水準は370～400 ppm CO2eq.程度。

1.5℃目標想定シナリオのCO2排出量推移（～2300年）
1450
I-a) 1.5 °C stabilization (C.S.=3.4 °C)

40

CO2 emission [GtCO2eq/yr]I-b) 1.5 °C stabilization (C.S.=3.0 °C)

30I-c) 1.5 °C stabilization (C.S.=2.5 °C)

20II-a) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=3.4 °C)

10II-b) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=3.0 °C)

0II-c) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=2.5 °C)
III-a) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=3.4 °C)-10III-b) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=3.0 °C)-20III-c) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=2.5 °C)

-30
2010

2050
2060

2100
2110

2160

2210

2260

2300

出典）RITEによる推計（MAGICC利用）- すべてのケースで世界での正味負排出が必要。とりわけ気温のオーバーシュートシナリオの場合（ケースII、III）、いずれのケースでも2100年には年間約20 GtCO2もの負排出が必要。
- 気温安定化のためにはいずれのケースでも長期的にCO2ゼロ排出が必要。

1.5℃目標想定シナリオのGHG排出量推移（～2100年）
1570I-a) 1.5 °C stabilization (C.S.=3.4 °C)60

GHG emission [GtCO2eq/yr]I-b) 1.5 °C stabilization (C.S.=3.0 °C)

50I-c) 1.5 °C stabilization (C.S.=2.5 °C)II-a) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=3.4 °C)

40

▲10%

II-b) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=3.0 °C)

30II-c) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=2.5 °C)▲22%III-a) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=3.4 °C)

20

▲52%

III-b) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=3.0 °C)

10III-c) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=2.5 °C)

0Historical

▲85%
-10

Baseline (current policy) outlook

いずれも2010年比

NDCs outlook-20199020102030

2050

2070

2090 2100

出典）RITEによる推計（MAGICC利用）- 1.5℃未満を>66%で達成するためには（気候感度3.4℃程度相当）、2030年に2010年比で世界排出量を85%程度削減する必要あり。>50%でも52%程度削減が必要。（いずれも気候感度の最良推定値
が3℃、2.0～4.5℃がlikelyの場合）- 気温のオーバーシュートを許容し、2100年時点に>66%で1.5℃未満を達成するには、2030年に2010年比で22%程度の削減が必要。>50%では2030年に10%減。（約束草案（NDCs）は+21%）

GHG排出量推移－２℃と1.5℃目標の比較－
70

安定化目標（気候感度3.0℃）

Historical
Baseline (current policy) outlook
NDCs outlookI-b) 1.5 °C stabilization (C.S.=3.0 °C)

50

Ref.1) 2.0 °C stabilization (C.S.=3.0 °C)
40

▲43%
30

▲10%20出典）RITEによる推計▲52%

1001990

オーバーシュートシナリオ（気候感度3.0℃、2.5℃）

▲81%
2000

2010

2020

2030

2040

2050

2060

2070

2080

2090

2100

70
Historical
Baseline (current policy) outlook
NDCs outlookII-b) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=3.0 °C)
Ref.2) Below 2.0 °C by 2100 (C.S.=3.0 °C)
III-c) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=2.5 °C)
Ref.3) Below 2.0 °C by 2100 (C.S.=2.5 °C)

60

2100年に2℃未満（気候感度2.5℃）と2300年に1.5℃未満（気候感度2.5℃）の排出経路は2070年ころまでは似通っており、いずれも約束草案と整合性があるが、2300年1.5℃の場合は2070年頃以降は更に大幅に削減が必要で、2100年にはGHG
排出で10GtCO2eq/yr程度のネガティブ排出が必要

GHG emissions [GtCO2eq./yr]

GHG emissions [GtCO2eq./yr]

60

16504030201001990-10-202000201020202030

2040

2050

2060

2070

2080

2090

2100

1.5℃目標想定シナリオの大気中温室効果ガス濃度推移
17

全球平均気温上昇（1850-1900年比）

2100

2300

2030年に必要なGHG排出削減量(GtCO2eq./yr)From
ピ ー ク Frombaseline NDCs
気温I-a

2010年比での必要なGHG排出削減 (%)

正味負排出
累積CO2 排出 の 累 積 CO2量 (GtCO2)
排 出 量(GtCO2)*

2030

20162100

20162300

2050

2016-2300

58.1

52.4

-85%

-85%

230-210

-615

41.6

35.9

-52%

-81%

469

154-414

18.2

12.5

-4%

-67%

873

756-148

27.0

21.3

-22%

-90%

394-360

-1069

21.5

15.8

-10%

-63%

577-221-1065

II-c

15.3

9.6+2%-19%919

121-1024

III-a

17.8

12.1-3%-56%

711-3-950

12.3

6.6+8%-31%

926

261-862

5.2-0.5 +23%

+13%

1427

777-738

1.5 °C 1.5 °C

I-b
I-c
II-a

1.5 °C1.1−
1.75
1.2 °C °C

II-b

III-b
III-c

1.8−
1.9 °C

1.5 °C 2.0 °C* 各年で世界の正味排出量が正味負となるCO2排出量の累積量

II-c、III-b、III-cは、2030年のNDCとのギャップは、他のケースに比べ相対的には小さい。しかし、これらのケースでは、年間で負の排出となる年だけで740-1020 GtCO2程度の正味負の累積排出が必要になる。

４．1.5℃目標実現のための排出削減費用と対策

1.5℃目標想定シナリオのCO2限界削減費用
5880 $/tCO2 in 2050

CO2 marginal abatement cost [$/tCO2]

500

191290 $/tCO2 in 2050 710 $/tCO2 in 2050

I-b) 1.5 °C stabilization(C.S.=3.0 °C)

400I-c) 1.5 °C stabilization(C.S.=2.5 °C)II-b) Below 1.5 °C by 2100
(C.S.=3.0 °C)

300II-c) Below 1.5 °C by 2100
(C.S.=2.5 °C)

200

III-a) Below 1.5 °C by 2100
(C.S.=3.4 °C)
III-b) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=3.0 °C)

100III-c) Below 1.5 °C by 2300(C.S.=2.5 °C)

02015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

出典）RITE DNE21+による推計- ケースI-a, II-a（いずれも気候感度3.4℃）の場合、 RITE DNE21+モデルの試算では、実行可能な解は存在しなかった。
- 1.5℃目標の排出経路は気候感度が3.0℃の場合（ケースI-b、II-b）、少なくとも2050年までは実行可能な解は存在するが、2100年に1.5℃の場合（オーバーシュート）は2050年の限界削減費用は710$/tCO2程度、1.5℃安定化の場合は5900$/tCO2程度と推計される（いずれも世界全体で費用最小化の場合）。

1.5℃目標想定シナリオのCCSと植林CO2固定量

2018

CCSでのCO2貯留量I-c) 1.5 °C stabilization (C.S.=2.5 °C)
III-b) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=3.0 °C)

14III-c) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=2.5 °C)II-b) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=3.0 °C)

12II-c) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=2.5 °C)
108出典）RITE DNE21+による推計

64

植林によるCO2固定量

20
2015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

- モデル計算では、2050年にすでに両者合計では年間20GtCO2を超えるCO2固定が見込まれている。
- 2100年頃に世界全体で20GtCO2程度の正味負の排出にするには、正の排出でも20GtCO2程度ものCO2固定が必要となるものが、更に20GtCO2のネガティブ排出が必要となるということを意味する。

182050CO2 fixation by afforestation/reforestation(GtCO2/yr)

CO2 geological storage (GtCO2/yr)I-b) 1.5 °C stabilization (C.S.=3.0 °C)
16I-b) 1.5 °C stabilization (C.S.=3.0 °C)

16I-c) 1.5 °C stabilization (C.S.=2.5 °C)
III-b) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=3.0 °C)

14III-c) Below 1.5 °C by 2300 (C.S.=2.5 °C)II-b) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=3.0 °C)

12II-c) Below 1.5 °C by 2100 (C.S.=2.5 °C)
10864
202015

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

1.5℃目標シナリオの世界一次エネルギー供給量
20000
Primary energy supply [Mtoe/yr]Solar PV
Wind power
15000

21

ケースI-b, I-c,III-b, III-cのみ
表示

NuclearHydro and Geothermal
10000
Biomass w/ CCS
Biomass w/o CCS
5000
Gas w/ CCS
Gas w/o CCS

20102030

2050

III-c) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=2.5 °C)

III-b) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=3.0 °C)I-c) 1.5 °C stabilization(C.S.=2.5 °C)I-b) 1.5 °C stabilization(C.S.=3.0 °C)

III-c) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=2.5 °C)

III-b) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=3.0 °C)I-c) 1.5 °C stabilization(C.S.=2.5 °C)I-b) 1.5 °C stabilization(C.S.=3.0 °C)

0Oil w/ CCS
Oil w/o CCS
Coal w/ CCS
Coal w/o CCS

出典）RITE DNE21+による推計- ケースI-bでは、2030年時点で、石炭利用量は相当抑制、BECCSの導入も。
- 一方、ケースI-c、III-b、III-cでは、2030年まではそれほど大きなエネルギー構成の変化は見られない。また、ケースIII-cでは2050年でもそれほど劇的な変化は見られない（ただし、このケースの場合は2050年以降、急激な排出削減が求められる）。

1.5℃目標シナリオの世界発電電力量
Electricity generation [TWh/yr]

70000
Hydrogen

60000

Solar PV22

ケースI-b, I-c,
III-b, III-cのみ
表示

50000
Wind power
40000

Nuclear

30000

Hydro and Geothermal20000

Biomass w/ CCS
Biomass w/o CCS

10000
Gas w/ CCS

20102030

III-c) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=2.5 °C)

III-b) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=3.0 °C)I-c) 1.5 °C stabilization(C.S.=2.5 °C)I-b) 1.5 °C stabilization(C.S.=3.0 °C)

III-c) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=2.5 °C)

III-b) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=3.0 °C)I-c) 1.5 °C stabilization(C.S.=2.5 °C)I-b) 1.5 °C stabilization(C.S.=3.0 °C)

0Gas w/o CCS
Oil w/ CCSOil w/o CCS
Coal w/ CCS
Coal w/o CCS

2050

出典）RITE DNE21+による推計- 一次エネルギー供給や最終エネルギー消費とは異なり、厳しい排出削減となるケースで発電電力量はより大きくなる傾向にある。
- ケースI-bの2050年の再エネ比率（水素含まず）は約51%

1.5℃目標シナリオの世界最終エネルギー消費量
Final energy consumption [Mtoe/yr]

14000

23

ケースI-b, I-c,III-b, III-cのみ
表示

12000

Electricity

10000

Gaseous fuel: hydrogen

8000

Gaseous fuel: natural gas

6000

Liquid fuel: biomass

4000

Liquid fuel: oil

2000

Solid fuel: biomass
Solid fuel: coal

2010

2030

2050

III-c) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=2.5 °C)

III-b) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=3.0 °C)I-c) 1.5 °C stabilization(C.S.=2.5 °C)I-b) 1.5 °C stabilization(C.S.=3.0 °C)

III-c) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=2.5 °C)

III-b) Below 1.5 °C by 2300
(C.S.=3.0 °C)I-c) 1.5 °C stabilization(C.S.=2.5 °C)I-b) 1.5 °C stabilization(C.S.=3.0 °C)

0出典）RITE DNE21+による推計- 厳しい目標に従って、最終エネルギー消費量は大幅に抑制される結果に- ケースI-b, I-cは、ガス需要の半分以上を水素で供給- 電力比率は、比較的排出削減が緩やかなケースIII-cでは26%に対して、厳しいI-bでは40%程度

５．まとめまとめ25♦ パリ協定で気温目標として2℃、1.5℃目標に言及された。ただし、1.5℃目標については、これまで評価例が少なく、IPCC特別報告書の策定が決定された。
♦ しかし、政治的文書であるパリ協定の気温目標記述の解釈における不確実性や、気温推計そのものにも科学的な不確実性が付随しており、その不確実性によって、1.5℃目標実現のための排出削減経路、削減強度には大きな幅が生じる。
♦ ここで想定した1.5℃目標シナリオの大部分は、2030年のNDCsと大きな排出ギャップが存在する。
♦ 一方、気温上昇のピークが+2℃で、2100年に+1.8℃程度、2300年までに+1.5℃のシナリオで、気候感度が2.5℃のケースは、2030年のNDCsと整合性を有する。
♦ しかしこのケースでも、21世紀後半から2300年にかけて、継続的に大きな正味負の排出が必要であり（植林では土地制約上、不可能と考えられ、大規模なBECCS、DAC（直接空気回収）など、ジオエンジニアリング的手法が必要）、実現性は極めて乏しいと考えられる。なお、2300年までという極めて長い期間で+1.5℃に戻すというのが、「1.5℃を追及」に合致するものかは意見が分かれる可能性がある。