6月1日から11月30日まで続く大西洋ハリケーンシーズンは、2020年に観測史上最も活発なシーズンとなった。
この期間に、合計30個のストームに名前が付けられた。
研究者らは、気候変動により1850年から2020年の間に海面水温が0.6℃上昇したことを明らかにした。
研究者らによると、この余分なエネルギーが地域のストームを「強化」した。
2020年の大西洋ハリケーンシーズンは、観測史上最も活発で、前例のない30個の命名ストームが発生した。『Nature Communications』に掲載されたこの要因分析研究は、シーズン中に気候変動が北大西洋の極端な降雨に及ぼした影響を調べている。Nature Communications。
研究によると、気候変動により1850年から2020年の間に北大西洋の海面水温は0.6℃上昇した。著者らは、この余分なエネルギーが地域のストームを「強化」し、「極端な」降雨を約10％増加させたと結論づけている。
「これは世紀末まで心配しなくてよいような話ではありません。こうしたストームの変化に備えて、沿岸地域は今すぐ対策を講じる必要があります」と、研究の筆頭著者はCarbon Briefに語った。
別の迅速な要因分析研究では、2022年初頭の6週間にわたりマダガスカル、マラウイ、モザンビークを襲った一連の熱帯性暴風雨とサイクロンが分析された。これらのストームは広範囲に洪水を引き起こし、100万人以上に影響を及ぼした。
研究者らは、気候変動によってこれらの事象の降雨がより極端になったと結論づけている。ただし著者らは、影響を受けた国々で過去の降雨データが乏しいことなどから、気候変動の正確な影響を定量化できないと強調している。
ハリケーンシーズン
6月1日から11月30日まで続く大西洋ハリケーンシーズンは、2020年に観測史上最も活発なシーズンとなった。このシーズンには、命名するに足る強さのストームが30個発生し、その命名可能な強さに達したうち、ほぼ半数が持続風速時速74マイルを超える「ハリケーン」に発達した。
発生したばかりのサイクロンは通常、大西洋を西へ進み、海洋からエネルギーを取り込みながら規模と勢力を増す。多くは米国やカリブ海地域に上陸し、高潮を引き起こして沿岸に甚大な被害をもたらした後、北へ進路を変えて勢力を弱める。
全体として、2020年の大西洋ハリケーンシーズンに発生した熱帯サイクロンは、少なくとも417人の死者と510億ドル超の損害をもたらし、観測史上被害額が6番目に大きいシーズンとなった。
下の図は、2020年のハリケーンシーズン中に北大西洋で観測されたハリケーンの経路を示している。線で結ばれた点の各列が、個々のハリケーンの進路を表す。図には、ハリケーンシーズン全体の平均海面水温も示されており、赤色が濃いほど水温が高い。
「予想どおり、これらのストームの多くは熱帯北大西洋の暖かい海域で発生しました。ハリケーンシーズン中の平均海面水温は27℃を超えていました」と研究は述べている。
温暖化の痕跡
要因分析は、急速に発展している気候科学の分野であり、熱波、干ばつ、ストームなどの極端な事象を特に対象として、地球温暖化が世界の気象に残す「痕跡」を特定することを目指している。
近年、科学者らは個々のハリケーンに対する気候変動の影響を評価する研究を数多く行ってきた。しかし、ニューヨークのスザナ・カマルゴ教授は、研究には参加していないが、ニューヨークのコロンビア大学に所属し、大西洋のハリケーンシーズン全体を調べた要因分析研究はこれが初めてだとCarbon Briefに語った。
要因分析研究を行う際、科学者らはモデルを使い、現実の世界と、人為的な気候変動がなかったと仮定する「反実仮想」の世界を比較する。
この研究の著者らは、2020年のハリケーンシーズンに気候変動が大西洋の海水温に及ぼした影響を調べるため、Community Earth System Model（CESM）を使った一連の「過去予測」を実施した。
過去予測とは「基本的には予報ですが、未来を予測する代わりに、過去にさかのぼり、以前の状態から始めるものです」と、ケビン・リード博士は説明する。ニューヨークのストーニーブルック大学の准教授で、この研究の筆頭著者である同博士は、Carbon Briefにこう語った。
反実仮想の過去予測と現実世界の過去予測を比較した結果、北大西洋は1850年以降0.6℃温暖化したことが分かった。下の図は、CESMモデルによる1920～2020年の北大西洋（破線）と世界平均（実線）の気温変化を示している。
研究によると、北大西洋海盆全体では、2020年の水温は産業革命前より0.4～0.9℃高かった。下の図は、2020年の世界の海洋水温を1850年と比較した変化を示す。赤色の部分は、2020年の水温が1850年より高かった地域を表す。
大気の気温が1度上がるごとに、空気は水蒸気を7％多く含むことができる。これはクラウジウス・クラペイロンの式で説明される関係だ。リード氏はCarbon Briefに、大気がより多くの水蒸気を含めるようになると、ストームの際により多くの雨を「降らせる」ことができ、その結果、降雨が激しくなると語った。
著者らは、2020年のハリケーンシーズン中の3日ごとにシミュレーションを行い、ストームによる降雨を切り分け、シーズン中のその他の降雨は除外した。
論文によると、気候変動は2020年の北大西洋ハリケーンシーズンにおける平均的なストーム降雨を「わずかに」増加させたが、「極端な」降雨にはより顕著な変化をもたらした。
「極端な」降雨
この研究は、極端な降雨を示す2つの指標に焦点を当てている。3時間極端降雨量は、3時間にわたる降雨のうち最も強い1％を示す。一方、3日間極端累積降雨量は、3日間で測定した降雨のうち最も強い1％を示す。どちらもインチ単位で測定される。
研究によると、最低風速が時速40マイルに達する熱帯性暴風雨では、気候変動により3時間極端ストーム降雨率と3日間極端累積降雨量が、それぞれ10％と5％増加した。風速が時速74マイルを超えるハリケーン級のストームでは、増加率はそれぞれ11％と8％に上昇する。
これは「ストームが激しいほど、気候変動のシグナルが大きくなる」ことを示していると、リード氏はCarbon Briefに語った。さらに、次のように述べた。
「これは世紀末まで心配しなくてよいような話ではありません。こうしたストームの変化に備えて、沿岸地域は今すぐ対策を講じる必要があります。」
トム・ナットソン博士は、ニュージャージー州にある地球物理流体力学研究所の主任研究員で、この研究には参加していない。同博士はCarbon Briefに、この研究は「こうした変化がすでに進行している可能性が高いという科学的証拠の蓄積に加わるものだ」と語った。
ハリケーンの降雨が、クラウジウス・クラペイロンの関係が示す1度あたり7％という割合より速く強まっているのは「興味深い」とナットソン氏は述べる。さらに、次のように付け加えた。
「過去の研究の中には、気候温暖化に伴ってハリケーンの風が強まることが、この高い割合の一因だと示唆するものがあります。」
ハイヤン・ジャン教授は、フロリダ国際大学の地球・環境学教授で、研究には参加していない。同教授はCarbon Briefに、今回の知見は「気候が温暖化すればハリケーンの降雨が強まるという理論について、現在の理解と一致している」と語った。
この知見は、同教授自身の研究ともよく一致している。同教授の研究では、過去20年間に熱帯サイクロンの降雨量が年1.3％増加したことが分かったという。
ただし同教授は、2020年の降雨量を決定するのにモデルのみを用い、検証用の「真の値」となる観測データを使っていないため、「慎重であるべきだ」と読者に促している。
別の研究（PDF）によると、大西洋で「極めて活発な熱帯サイクロンシーズン」が発生する可能性は、1980年代と比べて現在は2倍になっている。著者らは、この増加を海洋温暖化によるものとしている。
マダガスカル、マラウイ、モザンビーク
一方、別の科学者チームは、今年初めにアフリカ南東部を襲った一連のストームについて、迅速な要因分析研究を実施した。
（この研究結果は、査読付き学術誌にはまだ掲載されていない。ただし、分析でWorld Weather Attributionチームが用いた手法は、過去の要因分析研究で発表されている。）
3つのサイクロンを含むこれらのストームは、2022年初頭のわずか6週間の間にマダガスカル、マラウイ、モザンビークを襲った。下の図は、2つのストーム、熱帯性暴風雨アナ（左）と熱帯サイクロン・バツィライ（右）の3日間累積降雨量を示す。青色が濃いほど降雨量が多い。
研究によると、ストーム・アナは「極端」で、現在の気候ではおよそ50年に1度の頻度で発生する。著者らによると、モザンビークだけでアナは7,700棟を超える住宅を破壊し、37,00ヘクタールを超える農地を冠水させた。一方、マダガスカルでは推定50万人がストームの影響を受けた。
著者らによると、ストーム・バツィライはそれほどまれではなく、2年に1度の事象に相当した。それでもマダガスカルでは、バツィライによる死者数はアナを大きく上回った。著者らは記者会見で、ストームが連続して発生したため地域社会にはほとんど休む間がなく、新たなストームが来るたびに脆弱性が高まったと強調した。
研究は、気候変動によってこれらの熱帯性暴風雨の降雨が強まった可能性が高いと結論づけている。しかし著者らは、気候変動の正確な痕跡を特定できなかった。
イジディーネ・ピント博士はモザンビーク出身の気候科学者で、迅速な要因分析研究に携わった。同博士は記者会見で、影響を受けた国々では観測データが乏しく、分析の範囲が限られたと記者団に語った。
例えば同博士の説明によると、モザンビークにある23か所の気象観測所のうち、この研究に使える十分なデータがあったのは4か所だけだった。その一因として、国内の多くの観測所が長期にわたる内戦中に失われたことが挙げられる。一方、マダガスカルとマラウイには、この研究に適したデータを持つ気象観測所がなかったと研究は記している。
「観測所のデータが十分にあれば、『気候変動がこの特定の事象にどれだけ寄与したか』を自信を持って言えるでしょう」と、ピント氏は記者団に語った。
