パキスタンや米国の洪水からスペインやポルトガルの山火事まで、2022年の夏は気候関連の災害が次々と発生しました。
気候変動が豪雨や干ばつを直接引き起こすわけではありませんが、自然に起きるこうした現象をより激しく、深刻にします。
地球温暖化は、地表水の大気中への蒸発を増やし、雨の少ない地域を乾燥させる一方、別の地域では降雨を増やします。
しかし、自然変動があるため、地球の気温が上昇するにつれて、極端な現象の発生場所は新たな地域へ移っていきます。
左足を氷水の入ったバケツに、右足を熱湯の入ったバケツに入れ、全体としては平均的な体温を保つ男の古いジョークがあります。2022年の北半球の極端な現象が続いた夏の気候は、まさにこのような状態だったようです。
地球温暖化が要因であることは間違いありませんが、熱波、干ばつ、洪水といった極端な現象が増加し、ときには重なり合うことが、どのように関連しているのかは、一般の人々にも政策立案者にも理解しにくい場合があります。
私は気候科学者として、こうした問題に40年以上取り組んできました。新著『気候システムを通じたエネルギーの流れの変化』では、その原因、フィードバック、影響を詳しく解説しています。気候変動やラニーニャのような自然の気象パターンが、今日世界各地で見られる現象にどう影響しているのか、詳しく見ていきましょう。
北半球を襲った極端な夏
2022年の夏は、確かに気候関連の災害が次々と発生したように思われます。
記録的な熱波がインドとパキスタンを襲い、その後のモンスーンによる洪水で、約3分の1のパキスタンが水没し、推定で3,300万人が影響を受けました。多くの地域で気温が華氏104度（摂氏40度）を超える状態が長期間続き、パキスタンのジャコババードでは5月に華氏122度（摂氏50度）を超えました。
アジアの熱波はヒマラヤの氷河の一部を融解させ、河川の水位を上昇させました。同時に、数週間続いたモンスーンの期間中、パキスタンでは通常の年間降水量の3倍の雨が降りました。洪水により1,500人以上が死亡し、推定で180万戸の住宅が損壊または破壊され、数十万頭の家畜が失われました。今後の季節に必要な食料は不足する見込みです。
欧州では極端な暑さが山火事を引き起こし、とりわけスペインとポルトガルで深刻でした。スペインの干ばつで貯水池が干上がり、長年水没していた「スペインのストーンヘンジ」が姿を現しました。これは紀元前5000年ごろにさかのぼると考えられている、巨石を円形に並べた古代遺跡です。フランスでは河川の水位が下がり、原子力発電所の冷却塔を冷やす能力が低下したため、発電量が急減しました。ドイツのはしけ船も、ライン川を航行するのに十分な水深を確保するのに苦労しました。
米国では西部と中西部が激しい熱波に見舞われ、コロラド川の重要な貯水池であるパウエル湖とミード湖は過去最低水位を記録し、水の使用制限が実施されました。一方、同国ではデスバレーからケンタッキー州東部の山地まで、複数の都市や地域で大規模で深刻な洪水も発生しました。
中国では熱波と干ばつが8週間以上続き、長江の一部が干上がり、少なくとも1865年以来の最低水位に達しました。その後、8月には同じ地域の一部が豪雨による洪水に見舞われました。
気候変動が極端な現象を悪化させる
これらはすべて、人間の活動が引き起こした気候変動の現れです。
気候変動は、ほとんどの場合、降雨や干ばつを直接引き起こすわけではありませんが、自然に起きるこうした現象をより激しく、深刻にします。主に発電所、車両、建物、産業、農業から排出される二酸化炭素やその他の温室効果ガスが大気中に熱を閉じ込め、地球を温暖化させます。
気温を上昇させるだけでなく、地球温暖化は、地表水の蒸発を増やして大気中に水分を送り込み、雨の少ない地域を乾燥させます。気温が高いほど、大気が保持できる水蒸気の量は増えます。そして水分をより多く求める大気が、地表から水分を吸い上げます。
余分な水分は風に運ばれ、やがて、しばしば何千マイルも離れた場所で、より激しい雨を降らせる嵐に流れ込みます。1970年代以前と比べ、大気中の水分量は全般に5～20％増加しました。温室効果ガスである水蒸気の増加は、温暖化をさらに増幅させます。水が蒸発するときには熱を吸収し、その水が後に雨となって降ると、熱が大気中に戻されます。この余分なエネルギーが嵐を強め、より激しく、大規模で長期間続く可能性のある気象システムを生み出します。温暖化の結果、雨量は最大30％増えることもあります。
平均すると、ある時点で降水があるのは、世界の陸地の約8％にすぎません。降水が断続的に起きることが、極端な現象を増幅させ、局地的な豪雨と広範囲に及ぶ乾燥期をもたらします。
そのため、水循環が加速すると、湿潤な地域はより湿潤に、乾燥した地域はより乾燥します。海洋ではその結果、塩水はさらに塩辛くなり、淡水はさらに淡水化します。
インフラは影響に対応できる状態にない
こうした現象の影響や、それが災害に発展するかどうかは、地域社会が変化にどれだけ備えているかにも左右されます。インフラ、森林、農地の大半は、以前の気候に適応したものです。
豪雨が洪水につながるかどうかは、排水システムに大きく左右され、地表水の管理も重要です。
パキスタンのように人口が増えると、氾濫原に居住する人が増え、洪水にさらされる危険性が高まります。地表水の蒸発には時間がかかり、洪水の流出は、河川の流れを遅らせ、ときには海へ向かう流れを逆転させることさえある海面上昇の影響も受けます。
自然変動も大きな役割を果たす
観測されている極端な現象の増加は気候変動の結果ですが、気象現象そのものは今も大部分が自然に起きています。
理解しておくべき自然の気象パターンが2つあります。ラニーニャとエルニーニョです。この2つは、エルニーニョ・南方振動の正反対の局面にあたります。
2022年には、おそらく、中央部と東部の熱帯太平洋で冷たい海水が優勢となるラニーニャ現象の3年目に入ろうとしています。このパターンは大気循環に影響し、主な降雨域を南アジアとインドネシア周辺にとどめるほか、北太平洋と南太平洋では記録的な海洋熱波を伴います。北米では通常、米国南部が平年より乾燥することを意味します。
南半球では、南太平洋のこの海洋熱波により、ニュージーランドで記録上最も暖かく雨の多い気象学上の冬（6～8月）となり、複数の大規模な洪水が発生しました。降水量は「平年」の141％で、全国平均気温は1981～2010年の平均を華氏2.5度（摂氏1.4度）上回りました。海面水温の異常な高さは、陸上の気温上昇に寄与しただけでなく、大気の川を発達させ、海岸に向かう風や嵐に余分な水分を供給しました。
熱帯太平洋でのラニーニャによる冷却は容易に反転し、エルニーニョのパターンになると、海洋から大気中へ効果的に熱が送り出されます。同僚たちと私が行った予備的な分析では、世界の海洋熱含量が過去最高水準にあることが示唆されています。現在、熱帯太平洋西部の深層水が異例に暖かいことから、2023年に次のエルニーニョ現象が起きる可能性がうかがえます。その場合、海洋の熱の一部が大気に戻り、2024年には世界各地で気温記録がさらに更新される可能性があります。
ただし、ラニーニャは毎回同じではありません。熱帯外の地域の熱に海水温がどう反応したかによって、現在の環境は2年前とは大きく異なります。北太平洋の温暖化は、この冬の「パイナップル・エクスプレス」や、米国西海岸を襲うその他の嵐に影響を及ぼす可能性があります。
自然変動の要素があるため、毎年同じことが繰り返されると単純に考えるべきではありません。来年はおそらくエルニーニョに移行して世界の気温が押し上げられるにつれ、極端な現象の発生場所は新たな地域へ移っていくでしょう。
