2021年は、2020年後半から2021年初めにかけての中程度に強いラニーニャ現象の状況を背景に、世界は例年より涼しい年となる見込みです。
ここ数年より気温は低いものの、2021年は1970年以降に世界が経験している全体的な温暖化傾向と一致する見込みです。
以下は、現在入手可能な科学的知見に基づく、これまでの気候変動の動向と2021年の予測気温の分析です。
2020年は記録タイの暖かい年となった後、世界は2021年に涼しい年となる見込みで、その背景には中程度に強いラニーニャ現象の状況が2020年後半から2021年初めにかけて見られたことによるものです。
ただし、2021年は1850年代半ばに観測記録が始まって以来、最も暖かい年の上位10年に入る可能性がほぼ確実です。ここ数年より気温は低いものの、2021年は1970年以降に世界が経験している長期的な温暖化傾向とよく一致しています。
2021年の最初の4か月は、これまでの観測記録で年初として7番目に暖かく、2015年以降のどの年よりも涼しいものでした。ただし、残りの月の気温はやや高くなる可能性があり、ラニーニャ現象の状況がすでに弱まっているためです。
世界の気温は現在、2013年の気候変動に関する政府間パネル（IPCC）第5次評価報告書（AR5）に掲載された気候モデル群が予測した水準付近で推移しています。
北極の海氷面積は、2020年に観測された2番目に低い最小面積の記録を受けて、現在は歴史的範囲の下限付近にあります。一方、南極の海氷は、1979～2010年の期間に基づくと、この時期として「平年並み」の水準に近くなっています。
年初の7番目に暖かいスタート
世界の地表面温度は、次のような複数の国際的な機関によって記録・報告されており、その中にはNASA、NOAA、英国気象庁ハドレー・センター／UEA、およびバークレー・アース。コペルニクス／ECMWFも、観測値と気象モデルを組み合わせた地表面温度の推定値を作成しており、この手法は「再解析」と呼ばれています。
以下のグラフは、これらの異なる機関による年間世界地表面温度を、1970年以降（コペルニクス／ECMWFについては1979年以降）で比較したものです。各年の気温は色付きの線で示され、右側の点は2021年1～4月の年初来推定値（バークレー・アースの場合は1～3月）を示しています。値は、各系列の1981～2010年の平均気温である共通の基準期間に対する相対値で示されています。地表面温度の記録では、1970年以降おおむね0.9℃の温暖化が見られ、10年あたりおよそ0.18℃の速度で温暖化しています。
ハドレー／UEAからの年初来の値は、新しいHadCRUT5データセットの導入に伴う処理の遅延により、まだ入手できていません。このグラフの年初来の値は、そのデータが利用可能になった時点で更新されます。
年間の世界平均地表面温度は、NASA GISTEMP、NOAA GlobalTemp、ハドレー／UEA HadCRUT5、バークレー・アース、およびコペルニクス／ECMWF（線）で示し、2021年の年初来の気温（1～3月、色付きの点）も併せて表示しています。偏差は1981～2010年の基準期間に対して示しています。グラフはCarbon BriefがHighchartsを使用して作成しました。
2021年の最初の4か月の気温は、観測史上で年初4か月として7番目に暖かく、過去6年のいずれよりも低いものの、2015年以前のどの記録年よりも高いものでした。以下の図は、NASAのデータセットにおいて、年初来の気温が過去の年とどのように比較されるかを示しています。1月から年間平均までの各月の年初来の気温を示しています。
2013年から2021年までの各月の年初来の気温偏差は、NASA GISTEMPに基づくものです。偏差は1981～2010年の基準期間に対して示しています。グラフはCarbon BriefがHighchartsを使用して作成しました。
エルニーニョ現象とラニーニャ現象（総称してエルニーニョ・南方振動、すなわちENSOと呼ばれます）は、長期的な地表面温暖化傾向に加えて、年ごとの変動をもたらす主な要因です。ENSOの現象は、気温の変動によって特徴づけられ、これは熱帯太平洋の海洋と大気の間で生じ、ある年を暖かく、別の年を涼しくする一因となります。
2020年後半から2021年初めにかけて特徴的だったラニーニャ現象の状況は弱まっており、予測の大半は、エルニーニョ／ラニーニャ現象について、2021年の残りの期間も中立状態が続くことを示唆しています。
これは以下の図で確認でき、図は一連のENSO予測モデルを、さまざまな科学機関が作成したものとして示しており、モデルの種類ごとの平均は太い赤、青、緑の線で示されています。0.5℃を超える正の値はエルニーニョ現象の状況を、-0.5を下回る負の値はラニーニャ現象の状況を反映し、その間の値はENSO中立の状況を表します。
世界の気温は通常、ENSOの状況から数か月遅れて変化する傾向があるため、ラニーニャ現象が終息した後も、現在の世界的な涼しい状況が続く可能性があります。とはいえ、年の残りの大半はやや暖かくなる可能性が高く、全体として2021年の年間気温は、最初の4か月に経験された気温よりも高くなる見込みです。
気候モデルと観測
気候モデルは、将来の排出量、温室効果ガス濃度、その他の気候影響要因に関するさまざまな前提の下での将来の温暖化について、物理学に基づく推定値を提供します。
以下の図は、IPCCのAR5に掲載された個々のモデル予測の範囲を示しており、これらは総称してCMIP5モデルと呼ばれ、1970年から2030年までを対象としています。黒線と灰色の陰影は、それぞれ全モデルにわたる平均的な予測とその広がりを示しています。個々の観測による気温記録は、色付きの線で表されています。
12か月平均の世界平均地表面温度について、CMIP5モデルと観測値の1970年から2030年までを示しています。モデルは2005年以降RCP4.5の強制力を用いており、海洋上の海面水温と陸上の地表面気温を含み、観測で測定された値に一致させています。偏差は1981～2010年の基準期間に対して示しています。グラフはCarbon BriefがHighchartsを使用して作成しました。
2005年以前の気温のモデル推定値は、既知の過去の気候影響を用いた「ヒンドキャスト（再現）」であり、2005年以降に投影された気温は、状況がどのように変化しうるかの推定に基づく「フォーキャスト（予測）」です。
2005年から2014年にかけては、世界の気温は気候モデルが予測する温暖化のペースをやや下回っていましたが、ここ数年はかなり近い状態が続いており、モデル平均をわずかに上回ることもあります。これは特に、全球を網羅した気温記録に当てはまり、それには北極圏全体の気温推定値が含まれ、現在は5つの記録のうち4つがこれに該当します（NOAAのみが同地域をカバーしていません）。
2021年の気温の予測
2021年の最初の4か月は、年全体で何が期待されるかをある程度示すことができます。1970年以降の各年について、最初の4か月と年間気温の関係、さらに年初4か月のENSOの状況と残りの8か月の予測される状況を見ることで、Carbon Briefは2021年の最終的な世界平均気温がどの程度になる可能性が高いかの予測を作成しました。
この分析には、現時点で年の最初の3分の1の気温しか利用できないことを踏まえた、2021年の結果の推定不確実性が含まれています。
この予測によると、2021年は観測史上7番目に暖かい年として終わる可能性が最も高く、4番目から9番目に暖かい年のいずれかになる可能性が非常に高いとされています。
年間気温は、1970年以降の長期的な温暖化傾向から予想される水準をわずかに下回る可能性が高く、その傾向は図中の破線で示されています。
北極の海氷はやや低い水準
北極の海氷面積は2021年初めの大半、1979～2010年の歴史的範囲の下限付近で推移しましたが、2019年の一部で見られた記録的低水準を上回っていました。北極の海氷が日次の新たな記録的最低値を更新したのは3月下旬の1日のみで、年間の冬季最大面積は観測史上7番目に低い。
2021年の最初の4か月間、南極の海氷は長期平均に近い水準で推移しました。信頼性の高い海氷被覆データは、極域観測衛星が1970年代後半に打ち上げられて以降のものしか利用できません。
以下の図は、2021年の北極と南極の海氷面積（実線の赤と青の線）、1979～2010年の記録上の歴史的範囲（陰影部分）、および記録上の最低値（黒の点線）を示しています。世界の気温記録（月平均のみを報告）とは異なり、海氷データは毎日収集・更新されるため、海氷面積を現在まで確認することができます。
最後に、海氷面積は全体像の一部しか示していない点にも留意する価値があります。海氷面積の減少に加え、残っている海氷は、かつてこの地域を覆っていた氷よりも若く、薄い傾向があります。以下の図は、Pan-Arctic Ice Ocean Modelling and Assimilation System（PIOMAS）のデータを用いて、1979年から2021年までの各年の北極海氷の厚さを示しています。
海氷量は現在2020年の値を上回っていますが、長期的な減少傾向とは依然としてよく一致しています。
