第２回

環境サイエンスカフェ

テーマ 「気候変動の科学・その２」～地球は回り気候は変わる：ミランコビッチ・サイクルと氷期―間氷期～
講 師
多田隆治 さん ＜古環境学者＞ 東京大学理学系研究科 教授
日 時2011 年４月２７日（水）18：30～20：00
サロン・ド・冨山房 Folio
会 場
３９名
参加者

多田先生：どうも、こんばんは。お久しぶりです。

時代と氷期―間氷期というのは定義が違うのです。

というのは、およそ半数の方が２回目に来てくだ

科学的用語の話ですけど、そのこともちょっと話さったということで、私としては少しほっとしてさせていただきます。

おります。アンケートの中にはレベルが若干高い

今日のメニューとしましては、まず、一応シリというご意見もあったんですが、今日もだいたいーズ物ですし、私としても関連をもって話をして前と同じぐらいのレベルになると思いますので、いるつもりなので、前回の復習を簡単にさせていそこのところはご承知おきいただきたいと思いま

ただきます。それから氷河時代と氷期―間氷期とす。

いう言葉の定義の話。この用語の違いを知ってい早速、今日の話に入りますが、「地球は回り気候

る方は、一般の方ではほとんどいらっしゃらないは変わる」というタイトルになっていますけれどと思うのですが、今日の話の中ではある意味を持も、「ミランコビッチ・サイクルと氷期―間氷期」ってきますので、この話を致します。というのは、というお話です。ミランコビッチとは古気候、過前回に雪球地球、全球凍結の話をしましたので、

去の気候変動の研究の分野では、知らない人はい

それとの関係もあります。それからミランコビッないというセルビアの科学者です。今日はその方

チ・サイクルの話を残りの時間でしたいと思いまが一生をかけて計算して、氷期―間氷期サイクル

す。若干慣れていない方には難しい話だと思うのは何で起こるかという問題の解明のきっかけを作で、本当に分からなかったら、ぜひストップをかったというお話をさせていただきたいと思います。 けて聞いてください。分からないまま苦痛に耐えタイトルバックに『アイスエイジ』というアメながら聞かれるのは私としても一番心苦しいので、リカの映画の画像を使っていますが、これはマン

ぜひ途中で結構ですから手を挙げてでも「ストッモスが生きている時代で、今からたかだか２万年プ」と言って聞いてください。

前の地球の状況を描いています。20 世紀フォックスが描く映画ですからそれなりに考証はされてい１．前回の復習て、全くの嘘ではなくて、そこそこ尤もらしく描かれていると思います。
『アイスエイジ』というとでは、早速、前回の復習から入ります。【図１】

日本語で訳すと氷河時代となりますが、実は氷河

最初に数式を出して、ちょっと気分を引き締めて1ます。ある要因が、あるしきい値を超えると突然、いただこうと思います。

別の安定状態にジャンプする性質を持っているのです。要するにそのしきい値までは、システムが頑張るのです。これは実は地震についても同じよ
うなものなのです。ひずみがあるしきい値になるまでは頑張るのだけど、それを超えるとバッと断層が動いてしまう。モードジャンプといいますが、地球環境がそのような性質を持っているということを、前回は「全球凍結」という一番極端な例をお話ししながら、説明しました。これが前回の復習です。
２．氷河時代と氷期－間氷期【図１】
実は前回出した、唯一の式なのですが、この式がどういう意味を持つかというのは知らなくても、ではいよいよ今回の話に入ります。最初に氷河思い出さなくても結構です。前回は、地球の表面

時代と氷期―間氷期、この違いについてです。先の温度はどういう要因で決まるか、というお話をほど、ほとんどの方は知らないでしょう、とお話しました。その要因というのはここに書いてあるししましたけれども、どなたか知っていらっしゃ

通りなのです。１つは太陽定数と書いてあります

る方はいらっしゃいますか？

けれども太陽の明るさですね。２つ目がアルベド。

たら手を挙げていただきたいのですが。
・・・さす

これは今回初めての方にはなじみのない言葉だとがにいらっしゃらないですね。氷河時代と氷期―

思いますけれど、日本語訳は反射能といいまして、

間氷期の違い、難しいですからね。では答えにいもし知っていらし【図２】
要するに地球に当たった光の何割が反射されるか、 きます。まず２つ図を出します。
その反射率です。この用語は今日は頻繁に出てきますので、ぜひ覚えておいてください。それから、
ここでは射出率と書いてありますけれども、簡単に言うと温室効果を表します。これは全地球の平均の気温を議論するというおおざっぱな話ですけ
ども、全地球の平均の表面温度を何が決めているかというと、太陽の明るさと、どれだけ反射するかという事と、温室効果、これは逆にどれだけため込むかという事ですが、その３つの要因で決まっているというのが前回のお話です。
それからもう一つは、地球システムは、その状態を安定させるようなメカニズム、これを負のフ【図２】ィードバックといいますけれども、これがあるた

左の図は何かというと、これは、地球の歴史年

めに、その環境をなるべくある状態に保とうとす表です。、地球は 46 億年歴史がありますが、そのる性質を持っているということです。けれども地後半の 30 億年分が示されています。その中で、線球システムに加えられるエネルギーがある限界まが引いてある所が氷河時代といっている時期です。

できますと別の状態にパッと移る。それが３つ目

では氷河時代とは何かというと、地球の少なくとの点で、要するに地球の気候には複数の安定状態

もどちらかの極に氷床が存在する時代です。氷床があり得るということです。常に複数あるかどうとは何かというと、雪が積もってそれがどんどんかというのは必ずしも断言できないですが、過去厚くなって、下のほうから雪の重さで氷になったの気候を調べていきますと、ある状態から別の状ものです。例えば現在でいうと南極氷床がその典態にバッと移るということは、地質学的にはかな型例です。南極氷床の厚さがどのぐらいあるかど

り頻繁、何十万年とか何百万年に１回起こっていなたかご存じですか。
2

質問者：確か、2,000～3,000 メートル。

にあたるということになります。

多田先生：そうです。だいたい３キロぐらいあり

３．過去に氷床・氷河期があったことはどうしてます。だからそのぐらいの厚さになったものを氷わかったのだろうか？

床と呼ぶわけです。地球の歴史の中で、ここで棒線を引いた時代がそういうどちらかの極に氷床が存在する時代なのです。その中で赤で書いた棒が前回の話のテーマになった全球凍結、要するに地球全体が凍ったと考えられている時期です。それが 23 億年前ぐらいと７億、８億年前ぐらいのとこ
ろにあります。それ以外の黄色で書いた棒は、これは極域に氷床があるが全球は覆わなかった、そういう時代です。この図を見て、もう一つ気付く
ことがおありだと思うのですけど、実は地球の歴史の中で極に氷床が存在した時代というのは意外に少ないのです。氷床がない時代のほうがどちら【図３】かというと多いのです。ちなみに現在を含む過去
約 3,500 万年間というのは極域に氷床があった時

これは南極の写真【図３】ですけれども、要する代、だから現在は立派な氷河時代です。しかも現に大陸氷床があるという事は、こういう状態とい在は南極に氷床がありますよね。それからグリーうことです。表面は一面に雪で覆われていますけ

ンランドにも氷床がある。だから両極に氷床があれども、厚さが一番中心で 3 km もある。だからるのです。両極に氷床がある時代というのは地球

巨大な氷の大地な訳です。それが極を覆っているの歴史の中ではおそらく他にはありません。といという状態が氷河時代という訳です。先ほど地球

うのは両極域に大陸が位置する時代が地球の歴史の過去のいくつかの時代に氷床が存在したとお話の中でほとんどないからです。だからどっちかのししましたけれども、ではどうやってそれを復元

片方の極にしか氷床がない時代がほとんどなのでしたのでしょうか？どなたかアイデアを。ご存じ

すが、そういう意味では、新生代氷河時代と言いの方はおられますか？

ますが、一番新しい氷河時代なのです。我々が住存在は、どうやって分かったのでしょうか。

過去の氷床、氷河時代のんでいる現在は地球の歴史の中でも非常に立派な、両極にちゃんと氷床がある氷河時代なのです。

質問者：コアです。

だけど我々は、氷河時代という寒い世界に生きてるという感覚はないですよね。それは我々は、

多田先生：コアですか。何のコアですか。地面に氷河時代の中の間氷期にいるからなのです。右側

掘るコア、地層の中に記録があるという意味ですの図は何かというと、過去 500 万年間の氷床体積ね。そういう意味ではそうです。具体的にその研の変動を表しています。左側の図の一番新しいと究の歴史から入っていきますと、我々人類が、過ころの、最後の 500 万年に当たります。皆さんの去に氷床がもっと広がっていた事、具体的には２感覚だと、500 万年は膨大な時間ですけれども、万年前の最終氷期にどれだけ氷床が広がっていた

今は 30 億年の話をした後ですから、すごく短い期

かということに関して、最初に科学者が気付きだ

間に聞こえると思います。この 500 万年の中で約したのが 18 世紀頃です。この写真に写っている大300 万年前ぐらいからガタガタと振動しつつ、そきな石は迷子石と言いますが、ここに人がいますの振幅が大きくなりながら、氷床の体積の極大値から、その大きさが解ると思います。
【図４】が大きくなってきています。これが氷期―間氷期

この写真ではあまり分からないかもしれないですの繰り返しなのです。図の左側にある氷床があまが、この礫を構成する岩石の種類と、その下にあり大きくない時が現在を含む間氷期であって、右る岩盤を構成する岩石の種類は全然違うのです。

側の氷床が大きい時が氷期なのです。ですから現

これは地質学をはじめとする自然科学が最初に発

在は一番新しい氷河時代の中の一番新しい間氷期

展した国、イギリスの例だと思うのですが、地質3

学者が山を調査していると、巨礫とその下の岩盤

います。この写真だけでははっきりしないのですとで石の種類が全然違うことに気づいたのです。

が、これは氷河性の漂礫と言います。要するに氷河というのは氷の上にいろんな礫を乗せてベルト
コンベアみたいに運んでゆくのです。水の流れで運ばれる礫というのは、淘汰されて同じ大きさにそろってゆくのですが、氷河が運ぶと淘汰を受けませんから、いろんな種類の礫を、角張ったもの
から円いのまで、それから大きいのから小さいのまで一緒ごたに運んでいくんです。それを氷河が溶けたところで落としていく。こうした漂礫があって下の岩盤に擦痕があると、これはもう間違いなく氷河があったという証拠になるわけです。

【図４】
そして、この巨礫にそっくりな石はどこにあるかというと、何百キロも北にあるというわけです。
一体どうやって運ばれてきたのでしょう。こんなに大きい礫を何百キロも離れたところまで運ぶメ
カニズムというのは氷河しかないのです。こんな巨礫を何百キロも流すような洪水というのはとても考えられないので、氷河しかないというわけです。
このような迷子石をどのようにして運ぶかを調べている過程で、氷河の存在を示す、別の証拠が見つかりました。
【図５】
この写真は大変古い時代の例ですが、実はここに平らな基盤の石を削った面が出ていて、そこに線が見えますね。これが氷河擦痕なのです。氷河擦痕の写真としては、なんかたいしたことがない
写真じゃないかと思われる方がいるかもしれない
ですけが、教科書によく出てくる氷河擦痕の写真
は２万年前の最終氷期の氷河擦痕の写真なのです。
この写真は、実は２億 6,000 万年前の氷河擦痕で、こういうのはなかなか残っていないのですが、ちょうど南アフリカに巡検に行った時に見たので写【図５】

真に撮ったのです。これはこういう氷河に削られだからこういうものを地層の中から見つけ出した面ができた後、すぐに上に堆積物が乗っかってて、過去の氷床を、氷河時代を復元していったの保存されたのですね。それが最近、またこういうです。あまり何億年も前の話を延々とするつもり

ふうに露出したのです。こういう擦痕があると氷もないので、ここで最終氷期の話に戻します。あ床がこれを削ったということが分かると同時に、あいう迷子石はどうやって運ばれたのでしょうか。

どういう方向に氷床が流れたかというのも分かる

迷子石や氷河昨今などを元に、ヨーロッパの学者のです。こういうふうにして過去の氷床の流れのたちが、その後アメリカの学者も、数万年前の北方向も知ることができるのです。

半球における氷床分布を調べました。その結果、それから、写真の下側が氷河擦痕がついた岩盤

イギリス全土、更にはドイツとかスカンジナビアなのですが、それを覆って、これも２億 6,000 万も、どうも比較的近い過去に、しかも１回だけで年前の大きな礫がポンポンと入った地層が乗って4

はなくて繰り返し氷床の下になっていたという事

質問者：すみません、アラスカのボーフォート海が解ってきました。要するにイギリスやヨーロッというのは、全然、氷床はなかったのですか。

パの半分、それから北米でいうとカナダ全部とニ
多田先生：この辺ですか。

ューヨーク辺りまで、厚さ３キロもあるような氷床の下敷きになっていたということが分かってき

質問者：そうですね、今さされてるところですね。

たのです。

ボーフォート海。

これはずっと後にもっと精密に調査をして復元した図ですが、最終氷期、今から１万 8,000 年前に、北半球においてはこれだけ氷床で覆われてい多田先生：先ほど言いましたように、氷床というた。
【図６】ニューヨークが氷床の末端付近、カナのは雪が固まって厚くなったものです。この図でダはもう全部氷床の下、それからスカンジナビア

は、氷床しか示していませんけれども、北極海、とイギリスも氷床の下になっていた。それからロ

それからベーリング海や北大西洋北部は海氷が全シアもそうですね。こういう状態だったことが分部覆ってました。海氷というのは海水が凍ったもかってきたのです。

のなのです。今の北極海の一部は多年氷で要するに何年もかけて数メートルの厚さまで凍っています。一方、氷床のほうは雪が積もって数キロの厚みを持っています。海氷は置いておいて、厚さ３キロの氷床がこれだけの面積に乗ったらどういうことが起こるか。その氷を構成する水の起源はどこでしょうか。どなたか？
質問者：海です。
多田先生：海ですよね。そうしたらこれだけ氷が陸に乗った場合、海面はどのぐらい下がるでしょう。いかがでしょうか？

【図６】
質問者：日本はどこですか。

質問者：100 メートル以上。
多田先生：はい。日本はここです。日本は幸い氷多田先生：100 メートル以上。もっと多いと思う

床の下ではありません。

人、いないですか。
質問者：氷床の厚さが３キロと繰り返しおっしゃ
質問者：500 メートル。

いますけれど、当然その末端には、１キロのとこ
ろとか 500 メートルのところとかが、あるわけで

多田先生：500 メートル。はい、いかがでしょう

すよね。

か、もっと多い人は？ 正解は 120 メートルです。
だけれど地球の歴史の中では最大 500 メートルぐ

多田先生：はい、もちろんそうです。氷床というらい下がった例はあったようです。ただその時ののは、何て言いますか、お供え餅みたいな格好を変動は氷だけではなくて別の原因があったようでしてまして、その中心がだいたい３キロぐらいのす。これまでご説明しましたように、最終氷期に厚さです。それが今おっしゃったように、だんだ

は海水準を 120 メートル下げるだけの量の氷が大ん縁にいくにしたがって薄くなってゆくのですけ

陸の上に乗っていたのです。ちなみに今ある、残れども、割と縁近くまで厚さを保つのです。最後っている氷を全部溶かすと、あと何メートル位海のところで急に薄くなるという性質を持っていま

水準は上昇するでしょう？

す。

質問者：十数メートル。
5

多田先生：いや、十数メートルよりもっと多いで
質問者：太陽の明るさ

すよ。60 メートル弱ぐらいだと思います。ちょっと正確な値を記憶していないのですが。ということで正解は 120 メートルです。どうもありがとう

多田先生：ええ、太陽は絡んでるのですが。これございました。

からお話しするミランコビッチ・サイクル、ミラ
ンコビッチの仮説を提唱されたミランコビッチさん、ミリューシン・ミランコビッチという方です４．ミランコビッチの仮説－地球の公転と自転

けれども、彼の説の概略はここに書かれているのですが、これだけ読むと難しくて帰りたくなると思うのですが、今日は延々、このことをご説明いたします。だから今の段階ではあまり引かないでください。分かっていただきたい事は、地球が太陽の周りを回る軌道は円くなったり楕円になったり変化するのです。それが１つミランコビッチ・
サイクルに絡んでいる。２つ目は、地球が太陽の周りを回る公転軌道面に対して地球回転軸（地軸）が傾いており、その角度が変わっているのです。
それも影響している。３つ目はその地軸がごます
り運動－歳差運動とういうんですけど－をするの【図７】です。それが影響している。それらがどう影響し先ほどの話に戻りますけれども、そのイギリスているかというと、太陽の光が地球に当たるときの学者たちが自分たちが住んでるところが過去‐に、その当たり方が変わる。具体的には当たる日

その頃はまだどのぐらい前かというのは正確に分射の緯度方向の分布を変える。それから季節によからなかったんですが、でも割に近い過去、少なってどれだけ当たるかという季節分布を変える。

くとも我々人類や我々が知っていうような動物達

地球が年間で受ける総日射量としてはほとんど変が生きてるような、マンモスも生きていた程度のわらないけれども、当たり方が変わる。そうした

過去に、自分たちが住んでいるところが氷の下に

日射量の緯度分布、季節分布変動が気候変動を、なっていたということが分かってきた訳です。し氷期－間氷期サイクルを引き起こしているのだ、

かも繰り返し氷床が前進、後退を繰り返していたというのが、ミランコビッチさんが立てた仮説なと。そうすると当然多くの人が考えるのは、次に

のです。
【図７】

いつ氷期が来るかという事ですよね。地震予知な適切な例かどうか分かりませんけど、例えば焼どと同じです。それを 18 世紀ぐらいには本気で議き鳥を焼く時、あまりひっくり返さないで焼くと論していた訳です。次にいつ氷期が来るかという片方だけ焦げてしまうけれど、まんべんなくひっのを予測しようとした。まさしく地球温暖化とかくり返しているとうまく焼けますよね。それと同地震とかと同じことの議論が起こっていたわけでじとは言いませんが、（会場：笑）例としてよかっす。当然、氷床の拡大・縮小は何で起こったんだ

たかどうか分からないですけど、そういう火の当

ろう、という議論になった。では、答えはもうタて方の違いみたいなものですね。下から燃えていイトルに書いてあるのですけど、何で起こったのる火の強さは変わらなくても、焦がしたりうまくかと。タイトルにはミランコビッチ・サイクルと焼けたりするというのと同じようなことです。

は書いてあるけど、それが何かを意味するかまでは書いていません。ミランコビッチ・サイクルと５．地球にはどうして季節があるのだろうか

はどういうものか？いかがでしょうか。
これからミランコビッチ・サイクルの話を具体
質問者：太陽の黒点。

的に一個一個話していくのですけれども、最初の話題として、地球には季節がありますよね。春夏

多田先生：太陽の黒点ではないですね。

秋冬。では、この季節って、どうやって生まれて6いるのでしょうか。
多田先生：そうですね。南北で逆転した季節性が強くなる。逆に角度が緩むとその季節性が弱くな

質問者：地軸が傾いている？

るわけですね。後でお話ししますけど、具体的には 22 度～24.5 度ぐらいの範囲で地軸は傾きを変多田先生：地軸が傾いているから？

えているのです。しかもその周期はだいたい４万年ぐらい。４万年ぐらいの周期で 22 度～24.5 度

質問者：太陽の当たり方が違う。

ぐらいの間を行ったり来たりしているのです。こ
多田先生：その通りです。はい、この答えがすんの周期で南北逆転した季節性が強くなったり弱くなり出ないこともあるのですが、今日はすんなりなったりしていることが１つ目の特徴です。
２つ目は歳差運動の話をします。
【図９】地軸が出てしまいました。
（会場：笑）【図８】
今答えていただいたように、地球の自転軸という

こういうふうに歳差運動をすると、地球の気候にのは、地球が太陽の周りを回るその公転軌道に対どういう効果を生むでしょうか。

して 23 度ぐらい傾いている。そうすると、図の地
球に赤道を書きましたが、図にある地球の状態というのは北半球の夏でしょうか冬でしょうか？
冬ですよね。北半球への光の当たり方はこれだけですものね。南半球はこれだけたくさん当たって
いて北半球はこれだけしか当たっていない。ですから、公転軌道に対して地軸が傾いていることによって地球は季節を持つのです。要するに公転軌
道に対して自転軸が傾斜していることによって、南北で逆転した季節を生んでいるわけです。だからこそ我々は冬に南半球に行けば暖かいし、逆に南半球の人がわざわざ日本までスキーに来ること【図９】もありますよね。それは南北で季節が逆転してい図のなかで、これは太陽です。これは地球です。

るからこそできるわけです。

地球は太陽の周りを回りますけれども、今ここに棒を書いたのが地軸のつもりです。この図で地球は今、この位置で冬至の状態です。北半球に一番、日が照っている時間が短い状態。一方、公転軌道が楕円の場合、ここは一番地球と太陽の距離が近づいた近日点、こっちは遠日点です。この図でこ
こは冬至点、これが春分、夏至、秋分点ですけども、これは冬至点と近日点が違う状態で、今は、地球の公転軌道はこういう状態にある。地軸が歳差運動をして 180 度逆転するとどういうことにな
るかというと、今度はこの図のようになります。
今度はここが冬至になります。こちらが夏至、春【図８】分、秋分点となります。いいですか。

この様に地軸の傾きは南北半球で逆転した季節性

もし地球が太陽の周りを回る軌道が円軌道であを生んでいるのですけれど、では、地軸が傾きをれば、この歳差運動は地球の気候に別に何も影響増すと地球の気候はどういうことになるでしょうはないのです。ところが楕円軌道だと影響が出てか。

きますよね。では、どういう影響が出てくるのでしょうか？答えを言ってしまいましょうか。
【図 10】上の図左側は、近日点－一番太陽と地球

質問者：季節の変化が大きくなる。
7

という事がすごいですね。

が近づいた時－が冬至に当たっている状態です。
ということは南半球の夏の状態でもありますよね。

この図【図 11】はもちろんその後にコンピューでは、この軌道状態でどういうことが起こっていタでもっと細かく計算し直した結果ですけれども、るかというと、北半球は冬に太陽に近い、だからすでにお話ししましたように地軸の歳差運動とい北半球の冬は暖かく、この時南半球は夏ですから

うのはだいたい２万年の周期で変動するのです。

南半球の夏は暑い、という事になります。一方、右側は北半球の夏の状態ですけれど、夏は太陽から距離が遠いから涼しい夏です。一方、この時に南半球は冬で、これは寒い冬ですよね。というふうになる。これが近日点と冬至点が一致した場合です。

【図 11】
図に示されている曲線は、実は単なる歳差運動
ではなくて、歳差運動に楕円軌道の効果を入れた気候歳差と呼ばれる指標です。楕円軌道のつぶれ方は、図で eccentricity と書いてあるものです。
実は、楕円軌道のつぶれ具合というのは、だいた【図 10】
歳差運動というのは実は２万年ぐらいの周期で

い 10 万年周期で変わっていくのです。図に示される変動はだいたい 10 万年の周期なのですが、単に同じ振幅ではなくて、もっと大きい、上の階層の地軸がごますり運動をしているのです。だから１周期があって、それが約 40 万年の周期なのです。

万年後にどうなるかというと、１万年後は下の図

ともかくこれらの周期で楕円軌道のつぶれ具合がのようになります。今度は北半球は大変ですよね。

変わってくる。それに伴って歳差運動による季節

夏は暑いわ、冬は寒いわということになる。だか性の効果が強くなったり弱くなったりして、歳差らこれも南北半球で逆転した季節性の強弱を、南運動の２万年周期の振幅の変動が繰り返している。

北半球で逆に引き起こしているんです。楕円軌道

それからこちらの図は、地軸の傾きの変動を示しにおける地軸の歳差運動は、この様な効果を持っています。ここに角度は書いてありませんけど 22ているんです。この効果は楕円軌道がつぶれれば度から 24.5 度ぐらいの間で、およそ４万年の周期

つぶれるほど強くなる、円に近くなればなるほどで変化しているというわけです。

効かなくなる、そういう効果です。地軸の歳差運

ここまでの軌道計算だけですと、天文学者だっ動というのは南北半球で逆転した季節性の強弱をたら、まあ誰でも、とまでは言いませんが、でき作り出しているのです。

るのです。ミランコビッチのすごいところは、彼

ミランコビッチさんの何がすごかったかというは天文学者だから、こういう計算をする能力を持と、コンピュータがない時代にこの軌道計算と、っいて、しかも同時にそれが気候に与える影響を軌道計算だけではなくてその軌道計算の結果起こ

知りたいから日射量の変動を計算したというとこる日射量の変動を全部計算したという事です。手ろなのです。この図【図 12】はずっと後でコンピ

回し計算機を使ったのだそうですけども、人生全ュータを使って計算した結果ですけれども、図のてをかけてのとてつもない仕事です。しかも、そ縦軸が日射量です。単位はＷ／㎡（ワットスクエのうちの 10 年近くは、捕虜になって牢獄に入ってアメーター）。ここに４つ並んでいる変動曲線は、たのだそうです。牢獄の中でかえって計算が進ん

それぞれ緯度が違うのです。上の図は 65 度の緯度。

だらしいですけど。
（会場：笑）ひたすら計算した
8

これはちょっと重なって見にくいですけども、実

６．北半球氷床の消長を決めるのは？

線が北緯 65 度の夏、６月 21 日の日射量です。それから点線のほうは南緯 65 度の 12 月 22 日。こミランコビッチはこういう計算をしたのですけ

れは南半球の夏です。だから両半球の高緯度でのれども、それだけではないのです。もう一つ、彼

夏の日射量の時代変動を示しています。上から 2は非常に重要な仮説を立てたのです。それはどう

番目の図は、20 度の緯度、低緯度の夏です。上かいうことかというと、先ほど一つ前の日射量の変ら 3 番目の図は低緯度（20 度）の冬ですね。一番動の説明によって、例えば北緯 65 度の夏の日射量

下の図が、高緯度（65 度）の冬です。何が言いたは２万年周期で変動して、時々４万年周期が強くくてこれらの図を示しているかというと、緯度になるパターンを示す、要するに周期的に変化する

よって軌道変化が起こったことによる日射量の変事は分かりましたよね。だけれどこれを、どの様動パターンが違うということなのです。高緯度のにして氷床の拡大・縮小と結び付ければ良いので

夏は、2 万年や 4 万年の周期が卓越してますよね。

しょう。しかも、どの緯度、どの季節の日射量をだけれど低緯度になると 4 万年周期が余り見えなとるかでリズムが違ってしまうわけですから、どくなり 2 万年周期が強く出てきます。この様に４

この日射量が重要かということを考えないといけ

万年の周期は、高緯度ほど強くなる傾向がありまない。そこでミランコビッチは北半球、まあ彼はす。それから両半球の高緯度の冬は、当然ですけ

とりあえず北半球に住んでいましたから南半球のれどほとんど日が当らなくなる、ということにな

ことはあまり考えていなくて、北半球の氷床の消ります。

長、拡大・縮小を決めるのは、どの季節、それからどの緯度の日射量だろうか、と考えたわけです。
これは当然ながら計算する前に考えたのですね。
一つの計算をするのに膨大な時間がかかるから、意味がない緯度の意味がない季節について計算をしたくないわけです。意味のある緯度と季節についての計算をしたかった。彼はだから、どの緯度、どの季節が重要かと考えたのです。そして、彼は人に相談した。もちろん彼もある程度気候のことは知っていましたけれど、でも気候学のプロではないわけです。彼は基本的には天文学者なわけですから。だから気象学者もしくは気候学者にこの問いを問いかけたのです。では、気候学者になっ【図 12】
もう一つ見ていただきたいのは－後でこの話がたつもりで、いかがでしょうか。いつの季節？夏
ですか、冬ですか、春ですか、秋ですか？

出てくるので覚えておいていただきたいのですけ

それとも１年の平均？

れども－日射量変動の振幅は南半球と北半球で同じように変化するんだけど、当然のことながら位

質問者：夏じゃないですか。

相は逆だということです。図でも、北半球で日射量が極大の時には南半球は極小になっている。北

多田先生：夏。それはどうしてですか。

半球で夏の日射が強いときには南半球は弱い。さっき言ったことと同じことです。繰り返しますけ

質問者：やっぱりエネルギーの量が多いところ、れども、要するに地球の軌道要素が変わることに多いか少ないかという点で考えると。あまり正確

よる日射量変動というのは、日射量の緯度方向のじゃないですが。

変化と、それから季節の変化で特徴づけられ、南
北で逆位相ということです。

多田先生：はい。では、ついでにどの緯度？
質問者：緯度が高いところ。
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多田先生：それはどうしてですか。

図に示されるように、氷床体積が最大になってからバッと融けるのですけども、それに当たるのが、

質問者：いやあー。
（会場：笑）

だいたい日射量変動の振幅が大きく、極大値をとる時です。

多田先生：いや、正解なのですよ。それで正解なのですが、理由まで言ってくださると、なおうれ
しいんだけど（笑）
質問者：いずれにしても氷床があるのは両極です
よね、南極か北極か。というのはやっぱりその周辺、その近くということでいくと、やっぱり高緯度にならざるを得ないと。
多田先生：はい、ほぼ正解です。ミランコビッチ
がこれの研究をやり始めたのはまだ彼が若いとき、30 代前半ぐらいだと思いますけれども、すでにその時に大気候学者であったケッペンに相談した。

【図 13】
ミランコビッチはこれだけ細かい計算はしていま

そしてもう一人、ケッペンの娘婿のアルフレッ

せん。また、彼が日射量変動の計算をしていた時

ド・ウェーゲナー。ウェーゲナーって聞いたことには、氷床の消長に関する、この様に細かい変動

がおありだと思うのですけれども、何で有名な方

記録はありません。解っていたのは、氷床がいつだかご存じですか。

頃にあった、いつ頃になかった、それだけです。
一応、彼が計算した結果とその当時の知識に基づ

質問者：大陸移動説。
多田先生：大陸移動説ですよね。そうなのです。

く氷床の消長とがだいたい合っていたということ
で、1890 年頃にミランコビッチの仮説は注目を浴びたのです。ミランコビッチの仮説のお話をもうウェーゲナーというのは、後世では大陸移動説で少しすると、実は彼の説は一旦注目を浴びたので非常に有名になった人ですけれども、彼は実は気すが、その当時、こういう仮説を提唱すれば、人々

象学者の側面のほうが強くて、実際に亡くなったは検証しようとしますよね。それで地質学者がいのも気象観測で極域、確かグリーンランドに行っ

ろいろな氷床が拡大した時期を従来より細かく調て遭難されたはずです。遭難だったか病気だか忘べたのですが、そうすると合わなくなってきてしれましたが。

まったのです。それで 20 世紀に入った頃には、ミこの２人にこの質問をミランコビッチはしたわ

ランコビッチの仮説を支持する人はほとんどいな

けです。そして、答えは今おっしゃった通りです。

くなってしまった。実はミランコビッチは、この北半球の氷床の消長を決めるのは氷床の末端、だ研究の集大成を 1930 年に書き上げたのです。40

いたい 60 度ぐらいですけど、やはり末端で溶けな

年ぐらいかかって書いたのですが、それが完成しいと話が進まない。だから末端の緯度が重要だろた時にはもはや注目されなかった。だけれども、うと。それから冬はどっちみち寒くて融けないのタイミングが合わないように見えたのは、実は地だから、やっぱり重要なのは夏だろうと。ある意層の年代を決める手法が十分、精度がよくなかっ味では当たり前の答えですけれども、それが答えたからで、ミランコビッチが間違っていた訳ではだったわけです。それでミランコビッチはその緯なかったのです。検証しようとした地質学者の推度と季節の計算をしたというわけです。
【図 13】

定のほうの誤差が大きすぎたのです。こうした状

下の図はウィキぺディアからとっていますけれ

況を一気に塗り替えたのが炭素 14 という放射性ども、この黄色の線が北緯 65 度の夏の日射量です。 同位体による年代測定技術の発達です。そして、
日射量は、このように２万年周期で変動し、さらミランコビッチ仮説は、1970 年代によみがえるのに 10 万年周期の振幅の増減が見られます。それかです。その話も面白いのですが、今日はその話はら下の図は大陸の氷床の大きさの変化を示します。 置いておいて、話の本筋を進めたいと思います。
10

では、北緯 65 度の夏の日射量に応答して北半球

た？

やはり前回ちゃんと聞いていらっしゃると答えがスーッと出ますね（会場笑）。これは要するの氷床が拡大・縮小したとして、この拡大は日射量が減って寒くなったから拡大したのでしょうか。 に雪が積もるとその場所の反射率が高くなる。だ
それともそれだけではなくて、氷床が拡大したかから太陽光が当たってもみな反射して返してしまら寒くなったという効果もあるのでしょうか？ちうから、暖まらないのです。そうすると余計そこ

ょっとヒントを言ってしまいましたけれども、どが寒くなるから、もっと雪の領域が広がるという、ちらでしょう。本当は二者択一ではないのですが、そういう正のフィードバックです。
【図 14】

いかがですか。氷床が拡大したから寒くなったという効果もあると思われる方。

７．北半球が氷期のとき、南半球は？

質問者：氷床が拡大したから寒くなった。かな。

一応ミランコビッチの仮説の概略は今説明した通りなのですが、当然こうした説が出てくると、

多田先生：はい、そうですね。答えを言ってしま

皆いろいろなことを考えますよね。そういうふう

いましたからね。この効果が実はフィードバックにして考えられて出された疑問のうちの一つに―なのです。最初に申しましたように、ミランコビ

これはなかなかいい疑問だと思いますが―北半球

ッチ・サイクルというのは日射量の季節分布とかが氷期の時、南半球はどうなっていたか、という

緯度分布は変えるけれど、地球全体が年間に受け疑問がありました。この疑問についてはいかがでる総日射量というのは、ほとんど変えない。といしょうか。南半球は間氷期だったのでしょうか。

うことは氷床を拡大させ、地球を寒くするには日南半球も氷期だったのでしょうか。それとも南半射の当て方だけではダメで、氷床ができることに球はどっちでもなかったのか。いかがですか、ど

よって気温が低下する、つまり最初はその地域のれが正解でしょうか。

日射量が減るから気温は低下するのですけど、それを増幅するメカニズムがないといけないのです。 質問者：間氷期。
これを正のフィードバックというのですが、小さな変化をどんどん大きくしていく、そういうフィ

多田先生：間氷期だった。他の方はどうですか。

ードバックが必要なのです。では、こういうフィードバックというのには、どういうメカニズムが質問者：氷期。

考えられるか。何かアイデアはおありですか。
多田先生：どっちも氷期だった。おっ、両方の意見が出ました。ミランコビッチの仮説によると南北両半球で氷期―間氷期サイクルは逆転するはずです。先ほど言ったように、北半球の日射量が大きい時というのは、南半球は小さいわけですから。
先ほど説明した様に高緯度の夏の日射量が氷床の消長を決めているというのがミランコビッチの仮説です。だからこの仮説を信ずれば、南北半球で氷期は逆転していたはずです。この「はず」と書いているということは、答えは違うということですよね。
（会場：笑）みな、当然調べたのです。しかし逆転しているだろうと期待して調べたら、実【図 14】

は氷期は両半球で同時に起こっていたのです。

質問者：氷の反射率。

これは実は非常に重要なことなのです。
【図 15】
では、なぜ北半球の氷期―間氷期サイクルに南多田先生：そうですね。ずばり答えが出てしまし半球が同調しているのだろう。このことは本当にました。素晴らしいですね。その代表例がアイス・重要なのです。なぜかというと、太陽の光という

アルベド・フィードバックです。前回来られましのは南半球にも北半球にも同じように当たってい11

海氷の張り方が若干違っていますが、基本的に南極には氷床があるままなのです。なぜこのようになるのかというと、図を見るとお分かりだと思いますが、南半球には南極大陸が真ん中にあるのですが、それ以外は結構海が多いのです。しかも周辺の大陸との間がみな開いているので、南極環流が、南極の周りをぐるぐる回っています。これが低緯度からくる暖かい海流をみんな止めてしまっているのです。その結果、南極大陸は常に十分寒くて氷床が溶けない状態になっている。それに対して北半球はどうかというと、今言われた通り、大陸が中緯度まで広がっているために氷床がどん【図 15】
るはずなのに、なぜか北半球の夏の日射量に全て

どん中緯度まで拡大できたのです。【図 17】言い忘れましたが、南極のほうはどうかというと、氷が支配されている。そういう意味では、不公平ですよね。だけれど実際はそうなっているわけです。
では、なぜ同調してるのだろう。これはすごく大床を拡大しようと思っても、65 度ぐらいにある海岸線で終わりですから、それよりも北に延びよう
としても海でおしまいなのです。それに対して北きな問題なのですが、どなたかこの答え、グッド

半球というのは大陸がずっと低緯度まであります

アイデアはないですか。

から、実際に一番寒い時期には 45 度まで末端が南

質問者：北半球に陸地が多いからではないですか。

下したわけです。現在は 65 度ぐらいのところに氷床の末端がちょっとあるだけですけれども。たから確かに大陸分布が重要なわけです。

多田先生：北半球は陸地が多い。なるほど。陸地が多いとどうして？
質問者：要するに気温の変動が大きいというか、
南半球は日射量の変動に対して気温の変動が北半球と比べれば小さくなりそうな気がしたんですが。
多田先生：はい、それもかなり正解に近いですね。
ではまず南半球から話していきます。これには南半球を、真南から見た図です。【図 16】これは最終氷期の南極大陸、一番寒かった時期、１万 8,000年前です。それからこれが現在の南極です。

【図 17】
８．なぜ北半球と南半球の氷期‐間氷期サイクルは同調するのだろうか？
今の話で、北半球の氷床のほうがセンシティブ
でその変動が大きいという事の説明がつきますよね。では、そういう大きな変動がなんで南半球まで伝わったのでしょう。北半球に氷期―間氷期があって、南半球は何もなかったのだったらいいのだけれど、南半球も、暖かくなったり、寒くなったりという変化を北半球と一緒にしているわけで【図 16】

すよね。では、北半球の寒暖サイクルがどうやっ12て南半球に伝わったのだろうか。これに関してはパチパチパチ音がする。それはなぜかというと、何かいいアイデアはないでしょうか。

気泡はすごい圧力で押しつぶされて中に含まれているから、それが溶けて解放されるとパチパチと音がするのです。聞くところによると、銀座で飲質問者：海流。

むとウン万円だっていう話もある。
（会場：笑）だ
多田先生：海流ですか。はい、他には。海流といいぶ昔ですけれど、私は極地研といって南極の調

うのは具体的にどういう海流を考えれば良いので査をしているグループにただでいただいて、音をすかね。

楽しんだことがあります。話が脱線しましたが、これは過去の大気のカプセルなのです。図は、これを分析して出したＣＯ２の濃度変化です。濃度は

質問者：深層水じゃないですか？

180ppm から 280ppm で変動しています。人間が多田先生：深層水循環ですね。はい、なるほど。

ＣＯ２を出す前のレベル、後氷期のレベルは

それは正解に関わってはきますね。次回の話にな

280ppm ぐらいです。現在では 80 万年前まで復元ります。
（会場：笑）今回はそこまで話はいかない

できています。その結果、氷期―間氷期に対応しのですが、アル・ゴアの『不都合な真実』というてＣＯ２が変動しているという事が分かった。しか映画を見られた、もしくは本を読まれた方はいらも、図には出していませんけれど、これが北半球

っしゃいますか？

の氷床の拡大・縮小とほぼ同調して、氷期と間氷では映画を見られた方で、ゴアがリフトに乗って何かを指しながらビューッと期の間でＣＯ２の濃度が変動しているのです。

上がっていったのを覚えていらっしゃいますよね。
あのグラフは何のグラフでしたか？
質問者：炭酸ガスです。
多田先生：ＣＯ２ですよね。現在に向かってＣＯ２がビューッと上がる前にも周期的に増減していたのを覚えてます？

みんな、最後に上がるところ

しか見てないですよね。その前にもちゃんと動いているのです。ということで、答えはこの氷のコ
アの中にある。この写真は、グリーンランドか南
極かどっちかで掘ったアイスコアをパイプから抜【図 18】

いてるところです。コア、要するに氷の柱ですよＣＯ２の濃度というのはどこかで変動しても、それね、それを３キロくり抜いているわけです。日本

は全世界に伝わってしまいますよね。ですからＣ

もドームふじでそれをくり抜いているわけです。

Ｏ ２がこの様に氷期に低くて間氷期に高いというこれを見ると、なんか完全に透明な氷じゃないでことが、実は氷期―間氷期のシグナルをグローバ

すよね。なにか小さな不純物の様なものがたくさ

ルに伝えているということなのです。

ん入っている。もう一つの写真は、コアを輪切り

そうすると次にこういう質問が出てきますよね。

のしたものを、持っている写真ですけれど、中にでは大気中のＣＯ ２濃度というのは何で北半球の小さなツブツブが見えます。これは何だか分かり

高緯度の日射量に連動して変動したのだろう、と。

ますか？【図 18】

この問題を解かないと氷期―間氷期サイクルの謎を全部解いたことにならないのです。すっきりし質問者：気泡に見えますけれど。

ないですよね。地下鉄をどこから入れたか、みた
いな話で、これが解けないとやっぱり全部分かっ

多田先生：気泡です。そうです。だからこれは過た気にならないのですが、これはいかがですか

去の大気のカプセルなのです。実はこの氷は南極ね？

の氷ですけれども、これをオンザロックで飲むとこれはかなり難しい問題ですね。どなたか解る方いらっしゃいませんか？

おいしいんですよね。
（会場：笑）融ける時にパチ
13今ご説明したように、グローバルな深層水循環が質問者：光合成が関係しているとか。

深く関わってくるのですけれども、特に北半球高
多田先生：光合成……それだけとは、いえないで緯度域が鍵になるということは、要するにそこにすかね。

は巨大な氷床が存在し、この氷床が溶けたり崩壊したりすると、北大西洋高緯度海域に影響が出てくる、ということに関係しているのです。詳しく

質問者：海に出ていたＣＯ２。

は次回。（会場：笑い）次回はＣＯ２がどういうふうに制御されるかという話に入っていきます。

多田先生：そうですね。海に溶けてるのですが。
実はそんなに簡単に答えを出されると困るのです
よね。この問題はまだ完全には解けてないのです。

９．まとめ

海が吸ったり吐いたりしていることは分かっている。それからそれに関わって、深層水循環といいますけど、それが関わっていることは分かってるのですけど、完全にはまだ解かれてないです。簡単に言うと、現在の海洋の深層水は、海の深いところをずっと流れてるのです。すごくゆっくり流れている。現在、間氷期ではグリーンランド沖で世界の深層水の８割か９割が作られている。残りが南極の周りで作られているのです。氷期には南極で作られる方が多かった、グリーンランド沖で作られる方が相対的に少なかったのです。現在はグリーンランド沖で８割、９割作られて、そこで作られた深層水が大西洋を南下して、南極周回流

最後に１枚、一応毎回まとめをしないと、今日の流れに乗って、太平洋とかインド洋に回って行の話は何がポイントだったのかという事が分からっている。要するに深層水というのは、図に示さないままではもったいないので、まとめをさせてれるようにコンベアベルトのように、地球をぐる

いただきます。１つ目は地球の公転軌道の変化。

っと一周するのです。この一周に 1,000 年とか

もう今日の話を聞かれた後だから大丈夫ですよね。

2,000 年かかってるのです。深層水が、こうして公転軌道の変化と自転軸の傾き、そして歳差運動

世界の海をめぐってゆく過程で、ＣＯ２をため込んの変動というのが、実は 10 万年、4 万年、2 万年でいくのですけども、それが何らかの理由で北半といった周期で起こっていて、こうした軌道要素

球の日射量に連動して変動したと考えられるのでの変化が、日射量の緯度とか季節の分布を周期的す。
【図 19】に変化させているという事です。次に北半球の氷床というのはそうした日射量の変動に非常に敏感であったために、そういう敏感なサブシステムが北半球の高緯度にあったことが、正のフィードバ
ック過程を通して氷期―間氷期サイクルを生み出したということです。ポイントとしては、地球の表面を覆ってる部分の中で、いわゆるスイートス
ポットがあるという事です。だから例えば日射量の変動のシグナルというのは地球のいろいろな緯
度に、いろいろな違ったリズムでシグナルを送ってるのだけれど、その中で非常に敏感なところに当たったシグナルが、地球全体に伝播していくと【図 19】

いう事です。そこが実は今日のポイントで、ミラ
ンコビッチの仮説の非常に重要な点です。だから、
14

この点をぜひ押さえていていただければと思います。地球の気候にはスイートスポットがあって、

多田先生：その話は一切、今日はしてませんけどそこに弱いリズムでも信号が入るとそれがどんども、非常にいい質問ですよね。それは、だいたいん増幅されるということが非常に重要なポイント

数千万年から億年スケールで起こっているのです。

です。

それに何が効いているかというと、一つは大陸配

それからもう一つは、前回の話と組み合わせる

置で、もう一つは、そういう周期で地球の中からと、こうしたスイートスポットが地球上のどこか出てくるＣＯ２の放出量が変わってるのです。実は違う場所にいく可能性はあるわけです。それこそ大陸というのは数億年の周期で集合したり分裂し温暖化が進んで、例えば気温があるしきい値を超たりを繰り返しているのです。集合する時というえると、北半球で氷床がもう二度と拡大しなくなのは海底にある中央海嶺と呼ばれる火山活動が盛るということもあり得るわけです。そうした時にんなベルトがあるのですけれども、それが沈み込

はスイートスポットが今度は別の場所に移って、み帯に入って沈んでしまう。だから大陸が集合し別のシグナルに応答して気候システムが応答し出ている過程というのは火山活動がどんどん弱くなす可能性もあるということです。これは一般論で、るのです。そうするとＣＯ２があまり出されなくな

先ほどの質問には 100％は答えてないとは思うのるので、大気中のＣＯ２レベルは下がってくる。そですけれども、可能性としては、地球の過去の記

うすると氷期になりやすくなるのです。逆に大陸録を見ていると、そういうスウィートスポットのが分裂する時というのは、新しくそういう中央海変化というのは十分に起こり得ることなのです。

嶺がどんどんできますよね。だから盛んにＣＯ２

はい、これが今日のまとめで、今日のお話はこれを出す。それによって暖かくなるのです。そういでおしまいです。

うサイクルが繰り返している。

ありがとうございました。

そういう意味では、現在を含む一番新しい氷河
時代は、大局的には大陸が集合している過程の最中なのです。ちょうどその中で氷期が起こってい◇質疑応答

るという、そういうことです。
質問者：もし私の聞き違いでなければ、最初に今
質問者：はい、ありがとうございました。

は北半球と南半球と両方に氷床がある、地球の歴史の中では珍しい時期だとおっしゃったと思うのですが、でも、全球凍結の時には北半球も南半球

質問者：次回以降でしょうか、気候変動とＣＯ２も氷床に覆われてたのではないのでしょうか。

との関係等もお話ししていただけそうなお話だったのですが、本日の最初、第１回目のサイエンス

多田先生：それは氷床と海氷とを区別しないといカフェの復習の中で、あるしきい値を超えるとモけないのです。

ードジャンプが起こり得るといったお話に触れていただいたかと思うのですが。例えばＣＯ２とか温質問者：ああ、なるほど。

室効果ガスが徐々に徐々に増えていって、あるしきい値を超えると大きな気候変動を引き起こすと

多田先生：全球凍結の時には、もちろん全球凍結

いった、例えば深層水の循環がストップするとか、していたのですけども、大陸が極域になかったの

なにかそういう可能性も起こり得る、どういう状です。少なくとも北半球にはなかったはずで、だ

況になれば起こり得るという話も、次回、次々回

からそういう意味で片方の極にしかないと。だけぐらいでご紹介していただけるのでしょうか。

ど、どちらが寒いかという意味ではもちろん全球
凍結が寒いわけです。

多田先生：若干はできるかもしれないのですけども、私は主に過去を見ているわけです。過去に未

質問者：先ほど３つの要因で、氷期―間氷期のサ来の完全なアナログがあるかというと、それはそ

イクルが説明付くという話でしたが、それ以外にうではないのです。ただ、具体的には間氷期、要氷河期か氷河期じゃないかというサイクルもある

するに氷床があまりない時の状態で気候の変動ののですか。

振幅がどのぐらい時期によって大きくなるか、と15

いう事を研究している最中です。特にモンスーンの変化は事実上変化はあまりないというふうに考の強さがどのぐらい変わるかという事を私は個人

えて良いのでしょうか。もっとタイムスケールを的には研究しているので、機会があればそのお話大きくすると、太陽の光というのはどんな明るさもできると思います。

だったのでしょうか。

質問者：今日はどうもありがとうございます。先多田先生：すごくうれしい質問をしていただきま

回は残念ながら、開催は存じてたのですが出られした。太陽活動と気候変動の話は最終回でするつませんでした。それで、それを踏まえてお話ししもりです。簡単にお答えしますと、数百年スケーたいと思います。今日のお話は最終氷期の氷河期

ルから数千年スケールで影響が出ている。それかの話で、２万年なり 10 万年前ということですと、ら、それより長いスケールの変動は実は今のとこ

大陸の配置はほぼ現在と同じ状況だったのでしょろ知るすべがないのです。だから、「ない」とも「あうか？

る」とも言えないが、あっても全然おかしくない。
それから、もっと長いタイムスケールはスノーボ
ールアースでお話ししましたけれども、太陽は億

多田先生：そうです。

年スケールではどんどん明るくなってる。これは質問者：今日のお話の中では過去、億年の単位でかなり確立した事実です。だから太陽の明るさと見ると大陸が集合したり離散したりした景観があいうのは最初の前回の復習でもお見せしましたよ

るということでした。最後のスイートスポットの

うに地球の表面の気温を決める非常に重要な要因話からするとそれが変動すると。そういうことでの一つで、それが変動しないという保証は全くな

したら、これはお願いなのですが、ぜひその大陸い。ただ衛星観測や何かで知られているのは、太の集合とか、そういうものと、例えばスノーボー

陽の明るさは 0.1％ぐらいしか変動しなくて、だか

ルアースのこと、それから今度の氷河期を並べてら無視してもよいというのが従来の考え方だった

グラフにするようなことをぜひやっていただきたのです。しかし、実はそうではなく、事はもっと

いと思います。

複雑だというのが最近分かってきた。もう一つはごく最近ですけど、今一番新しい太陽の 11 年周期

多田先生：そうですね。努力したいと思います。

に入っていますが、今回のサイクルは今までとちどうしましょうか。プラス１回ぐらい必要かもしょっと違うのだということがいわれています。だ

れない。そういう長いスケール、いろいろなタイからそれがどのぐらい違うかという事も最終回のムスケールでものを見るというのは実は私が一番第５回にお話しするつもりなので、ぜひそれまで得意とするところなのですけれども、今回は気候来ていただければと思います。

変動に焦点をあてているわけで、割に近過去、近未来が中心なのです。話をそういうふうに構成し司会者：今のご質問は太陽の黒点のことが多分マていますけれども、そういうリクエストがあれば、スコミでいろいろ書かれているからでしょうか？

その辺のところをもう少しお話ししてもいいとは思います。

質問者：聞かれますね。

質問者：ちょっとお伺いしたいのですけれども、

多田先生：そうですね、では簡単にご紹介します

太陽の光はあまり変化がないというのは今日の話

けれども、一番新しいサイクルの直前には黒点がでは前提だったように思うんですが。もちろん変なくなる状態が結構続いたんです。通常の 11 年周化は多少あるのでしょうけども、気候システムに期ではそういうことは起こっていないので、もう大きな影響を与えるということはないということ

少し長い周期、88 年から 90 年ぐらいの周期の変だったのですが。この太陽の光についても変動が動の極小期を今見ているのではないかという話が、あるのだとか、いろんな話を俗説かもしれません

まだ確定ではないのですけれど、いわれています。

けどよく聞くのですが。少なくとも今日の話のタ

通常の 11 年周期では太陽の明るさの変動は 0.1％

イムスケールのような、だいたい数万年とか 10 万ぐらいなのです。だけれども、それがもっと長い

年とかというその程度のオーダーだと、太陽の光

タイムスケールの変動ではどのぐらいの振幅を持16っているのかは、まだ分からないのです。要する

ともとは 280 ぐらいしかないはずなのが、380。

に衛星観測の期間は 30 年ぐらいですから、それよ

もう上昇量が 100ppm は超えてるわけです。それ

り長い周期の変化は分からない。それが今回もしから 2100 年にどこまで上がるかというと 1,000

かすると分かるかもしれない。もしそれが 0.1 でぐらいまでは上がると言われています。多分、残はなくて、0.2 とか 0.3 になってくるとその影響は念ながらその予想は下回らないでしょうね。要す

無視できなくなってくるという事があります。

るに人間の欲望が優先する限りは下回らない。でそれからもう一つは、太陽の明るさの変動はト

ＣＯ２濃度が 1,000ppm の世界というのはどうなータルとしは 0.1％なのですけれども、実は紫外領るかというと、地質時代には 1,000ppm という濃域では数％はあるのです。紫外領域というのは太度の時代は結構あるのです。その時も生物はのび

陽放射全体のごく少ない割合しか占めていないの

のび生きています。だからトータルとしては問題ですけれども、紫外領域での太陽活動に伴う変動

ないのだけど、ただ、では人間に対してどうかとは数％もあるんです。紫外領域が何故重要かといいうと、例えば国境があったり海のそばに家を建うと、例えばオゾンの生成に関わってくるのです。

てたり、そういうもののために経済的な影響とか、

オゾンというのは温室効果ガスなのです。だから

それから国と国との間の利害とかに影響して、社その辺のメカニズムが今どんどん分かってきてい会的環境が格段に悪くなる。だからそういう意味て、要するに大気の高層部分でどういう反応が起での影響は膨大だと思います。

きて、それが温室効果ガスをどうコントロールしそれからもう一つは、ＣＯ２は確かに一番高い時ているのかというのが、だんだん分かってきてい－今から 6,500 万年以上前の白亜紀ですけれど―て、分かってくればくるほど太陽活動というのはに、おそらく 4,000ppm ぐらいあったのです。実

無視できないという雰囲気になってきています。

は、ＣＯ２が高いということだけだったらそんなに私はもともと太陽活動の重要性をずっと主張し問題はないのですけども、ただし、今の上昇の速ているのですけれども、ただ、太陽活動が無視でさというのは異常なのです。地球の歴史の中でもきないという議論は非常に危険な側面があって、最も速い上昇をしている。そういう急激な上昇がＣＯ２ではなくて太陽活動が 20 世紀後半の気温上あった時に何が起こっていたかというと、生物の昇の原因だ、という話になってしまうと、それは絶滅です。だから、そういう意味では……でも生全然違うのです。気候変動の主要因はやはりＣＯ２

物が絶滅してもちゃんと生き残ってまた繁栄するなのです。つまり、太陽活動は従来は全く気候にのだから、それはそれでいいのですけれども、（会影響はないといわれていたのですが、どうも２番

場：笑）ただ、その絶滅する生物の中に人間が入目に重要な要因らしい。しかもＣＯ２に比べて例えってないという保証は全くないわけです。人間をば 10％とか、そのぐらいの効果は十分に持ってい含む人間に都合がいい生態系がその中に入っている。そういうことを第５回目にお話ししようと思ない、という保証は何もないということです。よっています。

ろしいでしょうか。

質問者：すいません、今話していただいたのは地

司会者：それでは私からも一つ質問ですが、先ほ球の自然の大きな流れだと思いますけれども、そ

どから、この 50 億年ぐらいの温度が分かっている

れに対して、人間の営みということがどれだけ影というようなことをい言われるのですけれど、50響を与えるかというのを、ちょっと聞いてみたん

億年も前のそんな昔の温度がどうすれば分かるのですけど。やっぱり人が今、ＣＯ２をいっぱい出し

かということを、教えていただきたいなと思いまているということで、地球の大きな流れがすごくす。

促進するとか、そういうことというのは、やっぱ多田先生：分かっているのは 30 億年ぐらい前まで

りあるということなのかな。

ですけど。もちろん過去にさかのぼればさかのぼ
多田先生：ちょっと質問が抽象的な部分があるのるほど精度は悪くなります。それこそ 30 億年も前ですけれども、具体的な話をすれば、人間が今、の事になると、僕たちが地質温度計と呼んでいる

ＣＯ２をどんどん出していますよね、それで現在そものの精度は低くなり、10℃とか 20℃ぐらいの誤の濃度は 380 ppm ぐらいまで上がっています。も差を平気で持つものになります。簡単に言えば、
17

一つは海の水が液体の水であるかどうかですね。

私たちには住みにくいと思う。クーラーがないと要するに沸点に達しているかどうか。それから凍辛いかもしれないですね。
（会場：笑）でも生物一っていないかどうか。だから液体の水がずっと存

般についていえば、暖かいほうが元気が出るので在すれば、０℃から 100℃の間にあったと言えますね。だから体も大きくなります。

す。これは多分皆さんの感覚では、それでは何も決まったことにならないではないか、と言われる

質問者：最後のほうで炭酸ガスの濃度の変動と気かもしれないのですけれども、いろんな惑星で比温の変動がちゃんと相関しているという話があっ較すれば、０℃から 100℃というのはそれなりにたのですけど、この炭酸ガスの変動というのは、狭い温度範囲なのです。ハビタブルゾーンといい

何か前回の時の要するに負のフィードバックでとますけど、要するに生物が生存できるような状態

いうストーリーなんでしょうか。それとも何か別であるという意味では非常に重要です。

の要因があるのでしょうか。

もう少し時代が現在に近くなると、もっといろんな温度計が使えるようになります。具体的には、

多田先生：別の要因があります。ＣＯ２の問題とい例えば鉱物ができる時に微量な元素をその中に取うのは実は結構複雑で、タイムスケールによってり込むんですけども、その取り込む量ですね、そＣＯ２を制御するシステムが変わってくるのです。

れが温度の関数である鉱物が結構あるのです。そ簡単に言うと、前回のお話で出た、スノーボール

れを利用するのです。今私たちのところでは石灰みたいな何百万年、何千万年というタイムスケー

質の殻を持つ化石の中のＭｇとＣａの比を使ってルでの変動では、先ほどもちょっとお話ししまし

温度を復元しているのですけども、公称では 0.1℃

たけど、地球の中から出てくるガスと、それからの精度で復元できます。本当はもうすこし誤差がそれを固定する過程のバランスで決まります。固

大きいと思いますけれども。

定するのは２通りルートがあるのですけれども、それからもう一つ例を挙げますと、生体の膜脂大きなのは実は化学風化なのです。岩石が炭酸に質ですね。細胞膜を構成する有機分子を使うといよって溶けて石灰岩を沈殿させるのです。その時う、そういう方法もあるのです。それはどういうにＣＯ２を固定するのです。そのプロセスが一番効原理かというと、要するに生物は、人間もある程きます。

度そうですけれども、温度によって細胞膜を硬くだけれど今我々が問題にしてるような数十年、したり軟らかくしたりする。その膜を通していろ

数百年、せいぜい数千年のスケールでは、そうい

いろな栄養をとったり中の要らないものを出すわ

うプロセスはあまり効かなくて、主に問題になる

けですけれども、それを膜の硬さでコントロールのは大気と海洋、それから生物圏の間のやり取りするのです。それが温度に関係してくるので、そなんです。それがどういうものがあって、どうい

れと温度の関係を使って水温を復元する方法もあう仕組みで制御されているかというのが次回のテります。

ーマなので、これ以上言うと次回のネタが減ってだから地質学者というのは過去のことを温度にしまいますので、このぐらいにしておきます。

しろ、例えば今はＣＯ２も測る方法をいろいろ考え以上てるのですけれども、鉱物とか生物の仕組みをうまく利用して、それの温度依存性や何か、それからＣＯ ２ ならＣＯ ２ の依存を利用して復元するということをいろいろ考えるのです。
質問者：恐竜時代は何度ぐらいになるのでしょうか。6,500 万年前の恐竜時代。
多田先生：そうですね。赤道域で平均気温が 38℃ぐらい。今は 28℃ぐらいだから 10℃ぐらい高かった。極域でも 20℃ぐらいあったといわれています。だから、そこそこというか結構暑いですね。
18