昨年の記録的なハリケーン・シーズンでは、ハリケーン・ハーベイ、イルマ、マリアが北米と中米に壊滅的な被害をもたらしたが、その主な要因は熱帯大西洋における「顕著な温暖な状態」であったと研究で明らかになった。
研究によると、大西洋の高い海面水温（SST）は、ラニーニャ（ハリケーン・シーズンに影響を与えることで知られる自然の気候現象）や大気汚染など、ほかの考えられる要因よりも大きな役割を果たした。
筆頭著者はCarbon Briefに対し、異常に温暖な大西洋の形成には気候変動が一定の役割を果たした可能性が高いが、自然要因も影響を及ぼした可能性があると述べている。
研究によると、2017年と同程度の規模のハリケーンは、気候変動への取り組みの度合いによっては、2080年までに1.5-2倍の頻度で発生する可能性もある。
記録的な降雨
2017年の大西洋ハリケーン・シーズンでは、命名された嵐が17個、ハリケーンが10個、「大型」ハリケーン（カテゴリー3以上）が6個発生した。シーズンは6月初めから11月末までだが、9月だけで、ハリケーンおよび大型ハリケーンの日数が記録上のどの月よりも多かった。
大型ハリケーンのうち3つは、米国、カリブ海、中米の一部に上陸した――ハーベイ、イルマ、そしてマリア。これらのハリケーンにより、少なくとも3,300人が死亡し、このシーズンは記録上最も費用のかかったシーズンとなり、2,000億ドルを超える被害をもたらした。
これまでの研究では、気候変動がハリケーン・ハーベイのもたらした極端な降雨を生じさせる上で役割を果たした可能性が高いことが示唆されている。
しかし、今回の新たな研究は、シーズン全体がこれほど極端になった原因は何だったのかを検証している。
本研究の結果は、『Science』に掲載された研究によると、熱帯大西洋の異常に温かい海面水温が主要な役割を果たした可能性が高く、筆頭著者はHiroyuki Murakami博士、Geophysical Fluid Dynamics Laboratoryの研究者で、同研究所は米国海洋大気庁（NOAA）と協力して研究を行っている。博士はCarbon Briefに対し、次のように述べている:
「[我々の]シミュレーションは、地球全体の海洋と比べた熱帯大西洋の異常な温暖さが、穏やかなラニーニャ状態ではなく、活発なシーズンの主因であることを特定している。」
原因の特定
ハリケーン・シーズンがこれほど深刻になった原因を突き止めるため、研究者らはHiFLORと呼ばれる高解像度の気象予測モデルを使用した。
研究者らは2017年のハリケーン・シーズン中にこのモデルの実行を開始し、ハリケーンの空間分布を高い精度で再現できることを確認した。また、ハリケーンの密度の増加も正しく予測できたが、発生する嵐の数は過小評価していた。
これは以下のグラフに示されており、上段は観測された大型ハリケーンの密度、下段は予測された大型ハリケーンの密度を示している。グラフでは、赤と黄色は大型ハリケーンの密度が高い地域を、濃い青、紫、緑は密度が低い地域を示している。
これらのグラフは、このツールがカリブ海およびフロリダ上空における大型ハリケーンの高い密度を正確に予測できたことを示している。
考えられる要因を切り分けるため、研究チームはこのモデルを用いて一連の実験を実施した。
用語集EL NIÑO：約5年ごとに、風の変化により赤道太平洋の海面水温が平年より高くなる現象で、エルニーニョとして知られる。他の要因と併せて… 続きを読む
ある実験では、研究者らはモデルを通常どおり実行したが、ラニーニャによる気候への影響を取り除いた。ラニーニャは、自然の気候現象であるエルニーニョの、あまり知られていない姉妹のような現象である。一般に東部および中部太平洋の海面水温を低下させ、世界中の天候にも連鎖的な影響を及ぼす。
ハリケーンの発生時、太平洋では発達中の中程度のラニーニャ現象が起きていた。これにより風が弱まり、Murakami氏によれば、熱帯大西洋上空で風が弱まったことにより、北大西洋上でハリケーンがより活発になった可能性がある。
研究者らは、ラニーニャが大型ハリケーン・シーズンの主因であれば、モデルからその影響を取り除くと大型ハリケーンの数が減少するはずだと考えた。
しかし、ラニーニャの影響を取り除いても大型ハリケーンの数には影響がなく、研究者らは「2017年の中程度のラニーニャ状態は、2017年の大型ハリケーン・シーズンが非常に活発だった主要因ではなかった」と結論づけた。
灼熱の海
2つ目の実験では、研究者らは熱帯大西洋における異常に高い海面水温をモデルから取り除き、1982～2012年に同地域で予想される平均気温に置き換えた。
Murakami氏によると、高い海面水温が大型ハリケーンの数を押し上げた可能性がある主な理由は2つある。
第一に、海水温が高いと、より多くのエネルギーと水分を、海上を移動するハリケーンに供給する。
第二に、そしてより重要なこととして、温暖化により大西洋の水温が世界のほかの海洋より高くなったとMurakami氏は述べている。海洋間のこの大きな差により大気が不安定になり、ハリケーンを運ぶ風が強まった可能性がある。
研究者らは、実験から高い海水温を取り除くと「大型ハリケーンの数と密度の両方が大幅に減少する」ことを確認した。これは「2017年の大型ハリケーンの活発な活動にとって、大西洋の局所的な海面水温の異常が決定的だった」ことを示唆している。
しかし、気候変動が大西洋の温暖化にどの程度影響を与えた可能性があるかは、依然として明確ではないとMurakami氏は述べている:
「海面水温に対する人為的な強制力（人間の影響）の効果は、これまでのところ自然変動と区別することが難しい。しかし、我々の実験によると、人為的な強制力の効果は実際に熱帯大西洋において熱帯の他地域よりも大きな温暖化をもたらし、それが大型ハリケーンの頻度の増加につながる。したがって、人為的な強制力の効果は無視すべきではない。」
3つ目の実験では、研究者らは北大西洋上空の大気汚染の急激な減少の影響を調べた。その減少により、2017年のシーズンには大型ハリケーンがわずかな増加（ただし有意ではない）をもたらしたことが分かった。
ハリケーン警報
用語集RCP4.5：RCP（代表濃度経路）は、温室効果ガスやその他の強制力の将来濃度のシナリオである。RCP4.5は、政策が導入されて大気中のCO2濃度レベルが… 続きを読む
将来を見通すため、研究者らは現在から2080年までの予想される気温変化を予測ツールに組み込んだ。
研究者らは2つの異なるシナリオの下での気温変化を調べた。すなわち、中程度の温室効果ガス排出シナリオ（「RCP4.5」）と高排出シナリオ（「RCP8.5」）である。
用語集RCP8.5：RCP（代表濃度経路）は、温室効果ガスやその他の強制力の将来濃度のシナリオである。RCP8.5は、急速な人口増加によりもたらされる「比較的高い温室効果ガス排出」のシナリオで… 続きを読む
結果によると、2080年までに大西洋の大型ハリケーンは、中程度のシナリオでは発生頻度が1.5倍、高排出シナリオでは2倍になる可能性がある。
この研究結果は、気候変動対策を怠れば、今後数十年にわたりハリケーンの頻度が増し、被害額もより大きくなる可能性があることを示唆しているとMurakami氏は述べている:
「気候モデルでは、大型ハリケーンが今後、頻度と強度の両面において、直近の10年よりも活発になり得ることが明確に示されている。したがって、人為的な強制力の継続は、北大西洋における大型ハリケーンのリスクをさらに増幅させる可能性があり、それに伴う社会経済的な影響をもたらす。」
しかし、海面下に蓄えられた熱の重要性を見落としたことで、本研究はハリケーン形成における海面水温の役割を過大評価していた可能性があると、Kevin Trenberth教授は、コロラド州にある米国国立大気研究センター（NCAR）の上級科学者で、本研究には関与していない。同氏はCarbon Briefに対し次のように述べている:
「将来に関する指摘は妥当であり、非常に必要な警告を提供している。しかし、彼らは海面水温について述べているが、海洋熱含量については述べていない。重要な点を見逃している。」
Trenberth氏らは5月に論文を発表し、その中でハリケーン・シーズン中の海洋熱含量（海面下に蓄えられた熱の指標）が、世界全体およびメキシコ湾のいずれにおいても観測史上最高であったと指摘した。
この記録的な温暖化は、ハリケーン・ハーベイの極端な降雨を大幅に強めた可能性があると、同氏らは述べている:
「記録的に高い海洋熱の値は、ハーベイを維持し強化するために利用可能な燃料を増やしただけでなく、陸上での洪水をもたらす降雨も増加させた。」
