科学者たちは、CO2濃度の上昇が気候変動に及ぼす正確な影響の解明に近づいています。
この研究により、地球温暖化が世界各地に非常に深刻な影響とリスクをもたらす可能性について、確度が高まりました。
こうした進展により、気候変動政策をさらに発展させるための、より確かな証拠基盤が得られました。
産業革命の幕開け時、地球の大気にはCO₂が100万分の278含まれていました。現在では、化石燃料が2世紀半以上にわたって使われた結果、その数値は約100万分の414（ppm）に達しています。CO₂の蓄積が現在のペースで続けば、2060年までに560 ppmを超え、産業革命以前の水準の2倍以上になります。
こうして増加したCO₂に気候がどのように応答するのかは、気候科学における中心的な問いの一つです。CO₂が気候変動に及ぼす影響は、いったいどれほどなのでしょうか。
地球の気候感度に関する大規模な新たな国際評価が、学術誌Reviews of Geophysicsに掲載され、この問いに取り組んでいます。この研究により、大気中の二酸化炭素濃度が産業革命以前の水準の2倍に保たれた場合、最終的に世界がどれほど温暖化するかについて理解が深まりました。
正確な数値を示すことは依然としてできませんが、温暖化が小幅にとどまる可能性は、従来考えられていたよりも大幅に低いことが分かりました。二酸化炭素濃度が非常に高くなる可能性も、やや低くなっています。対策を講じなければ、地球温暖化が世界各地に非常に深刻な影響とリスクをもたらすほど進むという確度は、大きく高まりました。
世界気候研究計画（WCRP）が主導し、多くの第一線の気候科学者（私たちの一人であるティムを含む）が参加したこの研究は、「平衡気候感度」と呼ばれる指標を調べています。これは、二酸化炭素濃度が2倍になった後、長期的に世界の平均気温がどれほど上昇するかを示すものです。主に次の3つの証拠に基づいて推定できます。
十分な全球観測が始まった1850年から現在に近い時期まで、温度計で測定された気温。過去と現在の気温、CO₂濃度、その他の気候要因の影響を比較することで、長期的な変化を推定できます。
現在よりCO₂濃度が低かった約2万年前の最終氷期最盛期と、CO₂濃度が現在により近かった約400万年前の温暖期の古気候記録から得られる証拠です。古代の氷床コアに閉じ込められた気泡中のガス組成をもとに、当時の気候がどれほど暖かかったか、大気中にCO₂がどれほどあったかを知ることができます。
衛星データなどによる現在の観測に加え、気候システム内の相互作用の物理を調べる気候モデル、理論、詳細なプロセスモデルから得られる証拠。
重要な指標であるにもかかわらず、平衡気候感度には大きな不確実性があり、長年にわたり標準的な推定値は1.5°Cから4.5°Cとされてきました。第5次評価報告書で、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）はこれらの値を「可能性が高い範囲」と示しました。これは、この範囲内に収まる確率が少なくとも66%あると判断したことを意味します。言い換えれば、温暖化が1.5°C未満、または4.5°Cを超える確率は最大33%と見積もりました。
新たな研究によると、この「可能性が高い範囲」は最大でも2.3°Cから4.5°Cに狭まっており、さらに狭い範囲となる可能性もあります*。そのため、範囲の下限は大幅に上がり、地球温暖化が小幅にとどまらないという科学者の確信は大きく高まりました。
新旧の地球温暖化評価
低い気候感度に頼っても救われない
CO₂濃度の上昇がもたらす重要な意味の一つは、低い気候感度を前提にして、世界の気温上昇を産業革命以前の水準から「十分に低く」抑え、1.5°Cに抑えるための「努力を追求する」というパリ協定の目標を達成しようとすれば、人類は従来考えられていた以上に大きなリスクを負うことです。したがって、パリ協定の目標を達成できる可能性を十分に高めるには、CO₂排出量を速やかに削減し、最終的にネットゼロにする必要があることが、改めて裏付けられました。
この研究によると、CO₂濃度が産業革命以前の水準の2倍に達してその状態が続く場合（より正確には、温室効果ガスやその他の気候要因に対する人間活動の総影響が同等の水準に達する場合）、気温が産業革命以前より4.5°C上昇する確率は最大18%、5.7°Cを超える確率は5%以下です。これは、気候変動リスク評価に重要な意味を持ちます。リスク評価では、最も起こりそうな結果でなくても、起こり得るものを検討するのが一般的です。
最新の気候モデルでは気候感度に幅があり、私たちの英国気象庁のモデルはその高い側に位置しています。これは、気候感度を科学者がモデルに入力するのではなく、モデルがシミュレーションする複雑な相互作用から生じるためです。
多様なモデルを用いることで、気候感度の違いに伴う地域ごとの気候変化や異常気象を理解し、その潜在的な影響を評価できます。可能性は低くても起こり得る、高い気候感度も含まれます。一方、予想される変化の最小値を把握することは、気候変動への適応策を検討するうえで役立ちます。
この新たな研究により、気候モデルの重要な要素である気候感度を、他の証拠との関連で捉えられるようになりました。温室効果ガスのさらなる増加に地球の気候がどう応答するかをより正確に評価するには、なお研究が必要ですが、こうした進展により、気候変動政策をさらに発展させるための証拠基盤が大幅に強化されました。
