気候モデルのシミュレーションは、温暖化する世界において熱帯低気圧が「全般的な変化」として、より激しくなる方向に向かうことを示唆している。
しかし、観測データからそのような熱帯低気圧の強度や頻度の傾向を特定することは非常に困難である、と大気物理学者は述べている。
科学者らはこれらの増加を長期的傾向の一部と想定していたが、実際には1970年代と1980年代の強い低迷からの回復を反映している可能性が高い。
人工衛星の時代に報告された北大西洋の主要ハリケーンの増加は、長期的な傾向の一部ではなく、「1960〜1980年代の深い低迷からの回復」である可能性があると、新たな研究は示唆している。
この研究は、Nature Communicationsに掲載されたもので、衛星以前の観測手法では見逃されていた可能性のあるハリケーンを加えることで、1851年から2019年までの大西洋のハリケーンの新たな完全な記録を作成している。
更新された記録によると、1980年代以降の大西洋のハリケーン数の増加は「世紀規模の増加の一部ではなく」、20世紀後半の自然変動と人為的な大気汚染によって引き起こされた低迷からの回復である。
これらの変化は「北大西洋の主要ハリケーンの頻度に対する世紀規模の温室効果ガスによる温暖化の寄与を、おそらく覆い隠してきた」と論文は述べている。
しかし、この研究結果は「大西洋に特有のものであり、一般化すべきではない」と、筆頭著者はCarbon Briefに語っている。また、他の研究者らは、これらの結果が「必ずしも熱帯低気圧に対する人為的影響がわずかであることを意味するわけではない」と指摘している。
不確かな観測
熱帯低気圧は、熱帯の温暖な海域で発生する強力な嵐である。これらはとして知られており、北大西洋、中部太平洋および北太平洋では「ハリケーン」、北西太平洋では「台風」、南太平洋およびインド洋では単に「熱帯低気圧」と呼ばれる。
ハリケーンがもたらす被害は頻繁に見出しを飾る――特に「主要」に分類される嵐は、持続風速が時速111マイル以上に達する。例えば2017年には、ハービー、アーマ、マリアを含む一連の主要ハリケーンが、米国やカリブ海地域に壊滅的な被害をもたらした。ハービー、アーマ、マリア――が、米国とカリブ海地域に壊滅的な被害をもたらした。
気候モデルのシミュレーションは、温暖化する世界において熱帯低気圧が「全般的な変化」として、より激しくなる方向に向かうことを示唆していると、Shuai Wang博士は述べている。同博士は大気物理学者で、最近プリンストン大学に加わったが、今回の新研究には関与していない。
しかし同博士はCarbon Briefに対し、「観測データから熱帯低気圧の強度や頻度のそのような傾向を特定することは、非常に困難であった」と語っている。
2019年の海洋と雪氷圏に関する特別報告書は、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の結論として、「近年数十年において、世界全体の年間カテゴリー4または5の熱帯低気圧の割合が増加している新たな証拠がある」としたが、「確信度は低い」とも付け加えた。
また、その後の研究では、過去40年間に主要な熱帯低気圧の増加が確認されており、特に北大西洋で顕著である。
熱帯低気圧の変化を評価する上での制約の一つは、衛星記録が比較的短いことであり、年や十年ごとの自然変動の中から長期的な傾向を特定することがより困難になっている。
筆頭著者であるGabriel Vecchi教授――プリンストン大学の地球科学の教授で、同大学のHigh Meadows Environmental Instituteの所長でもある――は、Carbon Briefに対して次のように説明している。衛星は1960年代半ばから台風の記録を開始したが、1970年代初頭以降の記録は「より信頼性が高い」。
衛星の時代以前には、「ハリケーンの発生と強度は、主に直接観測に基づいて記録されていた。すなわち、ハリケーンが上陸するか陸地付近を通過する場合、または海上で船舶がハリケーンに遭遇する場合である」と、Vecchi氏は述べている。
しかし、Vecchi氏によると、これらの長期的な記録には欠落がある。
「ハリケーンのうち上陸するのはごく一部であり、海上の船舶も熱帯大西洋を常に十分に観測しているわけではないため、衛星以前の時代のハリケーンの中には、完全に見逃されたものや、検出された場合でもハリケーンの最大風速は比較的狭い範囲に限られるため、ピーク強度が過小評価されたものがあった可能性が高い。」
その結果、1850年代までさかのぼる記録は「過去の観測不足によって汚染されている」と、Vecchi氏は述べている。
見逃されたハリケーン
新たな研究において、Vecchi氏と同僚らは、以前の研究を基に、北大西洋のハリケーンの「均質化された」完全な記録を作成し、記録を1851年まで遡り、2019年まで延長した。
彼らの手法は、衛星データによる暴風雨の経路と、衛星以前の時代の船舶追跡データを比較するものである。一連のモデルシミュレーションを用いて、「衛星の時代のある暴風雨が、特定の衛星以前の年に発生していたとした場合に見逃されていた確率」を推定している。
このようにして著者らは、「（衛星以前の）初期の時代の各年に発生したが検出されなかった可能性のある暴風雨の数の推定値」を構築した。その後、著者らは既存の記録を、見逃されたハリケーンを反映するよう調整した。
下の図は、1851年以降の北大西洋におけるハリケーンの頻度（左）と主要ハリケーンの頻度（右）について、新たな記録（濃い青の線）と調整の大きさ（赤）を示している。グラフは年間のハリケーン数（上）と15年移動平均（下）を示している。
最大の調整は、記録の最初期において年間約3件のハリケーンを追加するもので、第二次世界大戦中の「船舶報告の最小値」の時期にも、ピークが見られたと論文は述べている。
回復
記録の調整を行った結果、著者らは「年ごと、十年ごとの大きなばらつきは、依然としてデータに存在している」と述べている。しかし、直近の期間である1995年から2019年は、大西洋のハリケーンまたは主要ハリケーンにおいて「前例のないものとして際立ってはいない」ことを見出している。
著者らは、近年数十年のハリケーン頻度の増加は、長期的な傾向の一部ではなく、「1970年代と1980年代の強い低迷からの回復を反映している」と示唆している。
大西洋のハリケーン活動のこの低迷は、「数十年規模の（自然の）気候変動……および／または、人為的または自然のエアロゾルの変動など、温室効果ガス以外の強制力の何らかの組み合わせ」である可能性が高いと、論文は述べている。
Vecchi氏は次のように説明している。
「大西洋上空でダストや硫酸塩など、大気中に浮遊する微粒子であるエアロゾルの量が増加すると、大西洋のハリケーン活動が減少することが示唆されている。これらの粒子が海面に到達する日射量を減少させ……海面に届く日射の減少は、ハリケーンに利用できるエネルギーを減少させる働きをする。」
第二次世界大戦後、「欧州と北米では急速な工業化が進み、主に石炭の燃焼から生じた硫酸塩が」、石炭燃焼によって大西洋上のエアロゾルの蓄積に寄与した」と、Vecchi氏は続けている。「20世紀中頃のサハラからの粉じんの増加」と合わせて、これらの「エアロゾルの変化は、1960年代から1980年代にかけてハリケーン活動を減少させるように作用したと考えられている」と、同氏は付け加えている。
この発見は「私たちの多くが以前から述べてきたことを裏付けるものだ」と、Kerry Emanuel教授は述べている。同教授はマサチューセッツ工科大学の大気科学の教授であり、今回の研究には関与していない。同教授はCarbon Briefに次のように語っている。
「1970年代と1980年代の大西洋のハリケーンの『干ばつ』は、人為的なエアロゾルの影響によるものであった可能性が非常に高く、1980年代以降の増加は、クリーン な大気法のおかげでエアロゾル排出が止まったことによるものがほとんど、あるいは完全にそうである。」
Emanuel教授は2006年に短い論文を共同執筆し、20世紀後半の大気汚染による冷却が、「その地域［北大西洋］における人為的温暖化のかなりの部分を相殺しており、熱帯低気圧活動のさらなる増加の可能性を抑制してきた可能性が高い」と示唆した。
人間の影響
新たな論文は、これらの研究結果が、1980年代以降の大西洋における主要ハリケーンの増加を特定した最近の研究に対して「世紀規模の文脈を提供している」と述べている。
しかし、James Kossin博士――The Climate Serviceの上級科学者であり、これらの研究の一つの筆頭著者でもある――は、自身の研究では「世界的な傾向を調べており、確かに小さいが、大西洋のデータを除いても正の値のままである」と指摘している。
Kossin博士は、「主要ハリケーンの強度の持続期間も調べた」と述べており、一方で新たな研究は「嵐の数だけを数えている――嵐ごとに1つの値であり、これらは非常に異なる指標である」としている。同博士は次のように説明している。
「暴風雨は、6時間ごとの推定値の1回だけ主要な強度に達することもあれば、数日間にわたって主要な強度を保つこともあるが、彼らの研究ではどちらも1件として数えられる。我々の研究では、3日間主要な強度を保った暴風雨は12個のデータポイントに寄与する。実際のリスクの変化にとっては、後者の値の方がより重要だと私は考える。彼らの指標が無関係だというわけではないが、いわば比較対象が異なる（りんごとオレンジを比べるようなもの）だ。」
Emanuel教授は、大西洋地域は「世界の熱帯低気圧の約11％しか発生しない場所であるため、世界の気候変動の指標としては不十分である」と付け加えている。
Vecchi氏も、「本研究の結果は大西洋に特有のものであり、一般化すべきではない」と同意している。同氏はさらに次のように付け加えている。
「大西洋のハリケーンは、必ずしも他の海域のハリケーンと同調して変動するわけではなく、地球温暖化による予想される影響も、世界の他の地域とは大西洋で異なる可能性がある。
「加えて、大西洋のハリケーンは、過去のエアロゾルの変化や自然の数十年規模の気候変動に対して、他の海域とは異なる反応を示すはずである。」
ハリケーンの頻度変化における自然変動の重要性にもかかわらず、それは「熱帯低気圧に対する人為的影響がわずかであることを必ずしも意味するものではない」と、Wang氏は指摘している。むしろ同氏は、「比較的短期間の暴風雨の傾向を過度に補間しないよう、特に注意すべきだ」と述べている。
Hiroyuki Murakami博士――米国の大学大気研究大学連合（UCAR）および地球流体力学研究所の科学者で、今回の新研究には関与していないが、熱帯低気圧の分布の変化に関する他の研究を主導してきた――は、著者らは「観測された熱帯低気圧データセットを再構築する素晴らしい仕事をした」と述べている。
これらの研究結果は「北大西洋における暴風雨活動の長期的変化の複雑な性質を浮き彫りにしている」と、同氏はCarbon Briefに語り、さらに「数十年規模の内部変動、人為的エアロゾル、温室効果ガスのすべてが、暴風雨活動の長期的変化において重要な役割を果たしてきたことに同意する」と付け加えている。
