今後4年間は、通常の気候変動に加えて、異常に暖かくなる見通しです。これは、次の研究に基づくものです。新たな研究を、同僚のシブレン・ドライフハウトと私が発表したばかりです。
私たちはPROCAST（PROabilistic foreCAST）と呼ぶ新しい予測システムを開発し、気候システムの自然変動を予測するために用いました。これは、気候が数年続く温暖期と寒冷期の間を自然に変動することを指し、人為的な地球温暖化の長期的傾向とは別のものです。PROCASTは、今後数年間が温暖期になると予測しています。
Nature Communicationsに掲載された私たちの研究は重要です。こうした予測は、熱波や寒波などの事象が起きる可能性を数か月前から見通すのに役立ちます。また、異常気象が人々に直接的な影響を及ぼすことは、すでによく知られています。たとえば熱波は、わずか数週間で超過死亡をもたらします。2003年の欧州熱波では、長期の干ばつにより英国の小麦生産量が12%減少しました。
一方、厳しい冬は呼吸器感染症を悪化させ、医療サービスや医薬品供給への負担を増やすことがあります。実際、インフルエンザワクチンの消費量は、気象条件によって大きく変わる場合があります。英国では、2010年冬の降雪による経済損失は1日あたり6億9,000万ポンドと推定され、その間に天然ガスの消費量も大幅に増加しました。早期の適応と費用対効果の高い緩和策を可能にするため、こうした極端な気象事象を季節単位で事前に予測することが優先課題となっています。
科学者たちは気候システムの理解とモデル化において重要な進歩を遂げてきましたが、それらはまだ、年ごとの気候を予測する能力には結びついていません。この能力がないのは、気候システムの決定論的カオスに根差しています。「バタフライ効果」という考え方で広く知られるようになったこの性質では、現在の天候の推定におけるごく小さな誤差が、後に重大な影響を及ぼす可能性があります。
年単位予測への挑戦
こうした難しさがあるにもかかわらず、主要な研究機関や各国の気象機関はこの課題に取り組み、年ごとの気候変動を正確に予測するための大規模な研究が現在進められています。この取り組みでは、各研究グループや機関が、それぞれの最先端の気候モデルを用いて現在の気候状態を将来へと推定しています。しかし、気候モデルは完全ではないため、数年先の気候を効率的に予測することは、依然としてできていません。
ここでPROCASTが役立ちます。単一の気候モデルに頼る代わりに、私たちは次の枠組みで使われた複数の異なる気候モデルを組み合わせました。第5期結合モデル相互比較プロジェクト（CMIP5）です。PROCASTは、すでに完了し、無料で利用できるこれらのモデルの成果を活用するよう、短時間で学習できます。
これには明らかな利点が2つあります。第一に、偏りがあるかもしれない単一のモデルに依存せずに済みます。また、予測の速度も大幅に向上します。以前はスーパーコンピューターで丸1週間かかっていた予測を、今ではノートパソコンで数百分の1秒で行えます。
PROCASTによると、今後数年間に全球気温が異常に高くなる可能性が高まることを示した模式図。作品：フランソワ・ラミドン、提供：著者
私たちの予測が正確で信頼できるかを確かめるため、一連の事後的な予測、いわゆる「ハインドキャスト」を実施しました。その結果、私たちのシステムは、実際に起きたことを予測できるという意味で正確であり、平均して起きなかった事象を予測しないという意味で信頼できることが分かりました。
未来を予測する
私たちの研究によると、気候変動による強制的な温暖化に加えて、自然変動によって、2018年には0.02℃を超える、2018～2019年には0.03℃を超える、そして2018～2022年には0.01℃を超える異常な温暖期がもたらされます。なじみのないほど小さく見えるこれらの数値は、実際には、過去1世紀の平均で見た場合に毎年経験する典型的な地球温暖化の速度と同程度です（100年間で約1℃は、概ね毎年0.01℃に相当します）。
ただし、この手法が予測するのは特定の値だけではなく、確率であることを認識することが重要です。つまり、2018～2022年は寒い年より暖かい年になる可能性が高いということです。実際、私たちの研究では、今後2年間に異常に暖かくなる確率は64%と示されました。さらに、今後5年間で、極端に寒い年が起こる可能性は相対的に低下するとPROCASTは予測しています。
