IPCCの新たな報告書が公表され、地球温暖化に関する最新の情報と予測が詳しく示されています。
報告書が示す重要な知見の一つは、人間活動による温室効果ガスの排出が「産業革命前以降、一部の気象および気候の極端現象の発生頻度および/または強度の増加をもたらしてきた」ということです。
本解説では、Carbon Briefが、報告書における様々な種類の「極端現象」に関する記述と、気候変動がそれらにどのような影響を与えるかを探ります。
気候変動の科学に関するIPCCの新報告書は、世界各地で相次いだ死者を伴う極端な気象現象の直後に発表されました。
太平洋岸北西部で記録的な「ヒートドーム」とそれに続く山火事から、欧州と中国の壊滅的な洪水、インドの降雨による地すべりに至るまで、2021年には極端な気象が頻繁に報じられてきました。
そのため、IPCC第6次評価報告書（AR6）の第1作業部会（WG1）部分を構成するこの大部の文書に、気象の極端現象を専門に扱う章が初めて設けられたのは当然といえます。
報告書によれば、この章は「地域および全球スケールでの気象および気候の極端現象の変化を、観測された変化とその要因特定、そして将来予測された変化を含めて評価する」とされています。
主要な結論の一つは、人間活動による温室効果ガスの排出が「産業革命前以降、一部の気象および気候の極端現象の発生頻度および/または強度の増加をもたらしてきた」ことは「確立された事実」である、というものです。
さらに、最新の科学的証拠は、IPCCの2018年の1.5C特別報告書の結論を強めている、と付け加えています。すなわち「地球温暖化のわずかな増加（+0.5C）であっても、全球規模および広域において極端現象に統計的に有意な変化をもたらす」というものです。
本解説では、Carbon Briefが、様々な種類の極端現象について報告書が述べていることと、それらが温暖化する気候によってどのように影響を受けており、今後も受けるかを整理します。
枠組み
報告書は、極端な気象現象を「特定の場所と特定の時期において稀な」ものと定義しています。また、極端な気候現象については「季節など一定期間持続する極端な気象のパターン」であるとしています。
極端現象を扱う専門の章は、「気温の極端現象、大雨と内水氾濫、河川洪水、干ばつ、暴風（熱帯低気圧を含む）、および複合現象」を対象としています。最後の複合現象とは、それ自体は必ずしも極端ではない二つ以上の気象現象が同時に、または連続して発生し、より深刻な影響をもたらす状況を指します。
（報告書の気候変動の地域的影響に関する章にも、気候の極端現象に関する情報、特にリスク評価のための情報が含まれています。この章の詳細については、Carbon Briefの「詳細なQ&A」（報告書全体を対象としたもの）をご覧ください。）
IPCC第5次評価報告書（AR5）が2013〜14年に公表されて以降、「気象および気候の極端現象の変化に関して、重要な新たな進展と知見の進歩があった」と新報告書は述べています。特に、「個々の極端現象に対する人間の影響、干ばつ・熱帯低気圧・複合現象の変化、そして異なる地球温暖化レベルでの将来予測」が対象となっています。
例えば、AR5報告書は、結論づけており（PDF）、「それは極めて可能性が高いことであり、人為的な強制力が、20世紀半ば以降、全球規模における日々の気温の極端現象の頻度と強度の観測された変化に寄与してきたということです」。
「極めて可能性が高い」という表現は、IPCC報告書が記載する記述の確実性の度合いを伝えるために用いる「較正された表現」の一部です。これらの用語の一覧を以下の表に示します。報告書および本記事では、これらは斜体で示されています。
AR6について、報告書は、人間活動による温室効果ガスの排出が「一部の気象および気候の極端現象の発生頻度および/または強度の増加をもたらしてきた」ことは「確立された事実」であると結論づけています。
「確立された事実」という用語は、上の表にある「可能性に関する記述」の一つではありません。IPCCは、そのガイダンスにおいて説明しているように、「場合によっては、証拠と理解が圧倒的である知見を、不確実性を示す修飾語を用いずに事実の記述として示すことが適切な場合もある」とされています。
IPCC報告書はまた、個々の記述の背後にある確信度を示すための特定の用語も用いています。確信度は、証拠と見解の一致度の評価を組み合わせたものです。全体的な確信度は、次の5段階の修飾語を用いて表されます：非常に低い、低い、中程度、高いおよび非常に高い。
観測された変化の検討に加えて、報告書は、異なる地球温暖化レベルに応じた極端現象の将来変化の予測も含んでいます。これには、「パリ協定の目標（+1.5C）に適合するシナリオ、パリ協定の目標をわずかに超えるシナリオ（+2C）、そして緩和策のない「最悪のシナリオ」（+4C）」が含まれると報告書は説明しています。
当該章には、世界の46のAR6陸域「地域」それぞれについて、様々な種類の極端現象に関する観測された変化と将来予測された変化の要約表（不確実性を含む）が掲載されている点に注目する価値があります。
報告書が「大型表」と呼ぶこれらの表は、報告書の100ページ以上を占めており、報告書全体は300ページを超えています。この章は報告書の中で最も長い章です。
要因特定
AR5の公表以降、「要因特定の科学」は「気候研究の成長する分野として台頭し、研究文献が増えつつある」とAR6報告書は述べています。これらの研究は、人為的な気候変動やその他の要因が、極端な気象現象の発生頻度および/または強度に影響を及ぼしたかどうか、またどの程度影響したかを評価するものです。
要因特定研究では、例えば、気候変動により2019年の欧州の記録的な熱波が最大100倍起こりやすくなり、またその可能性を3倍に高めた、記録的な降雨のハリケーン・ハービーが2017年にテキサス州にもたらした降雨です。
これらの研究の地理的な分布は「不均一」であり、AR6報告書によれば、開発途上国で実施されたものは少ないとされています。これには様々な理由があり、「観測データの不足、信頼性の高い気候モデルの不足、その他の問題」が含まれます。
それでもなお、執筆者らは、多数の個別事象の要因特定研究が、「これらの局所的・個別の事象の性質の変化が、人間による気候への影響の予想される結果と一致しており、外部要因に帰属させることができることを示す証拠を提供している」と述べています。
以下の地図は、報告書の政策決定者向け要約から引用したもので、気候変動が世界中で「すでにすべての居住地域に影響を及ぼしている」ことを示しています。地図は、高温の極端現象（上）、大雨（中）、干ばつ（下）についての「評価の総合」を示しており、各六角形が一つの地域を表しています。
各六角形の陰影の色は、1950年代以降にその地域で観測された増加または減少の有無を示しています。一方、灰色の陰影または斜線は、それぞれデータの不足または見解の一致度の低さを示します。六角形内の点の数は、人間が及ぼしている影響に対する確信度を示しています。
地図は、高温の極端現象（上）、大雨（中）、農業および生態系の干ばつ（下）について、観測された変化の評価の総合を示しています。各六角形内の陰影は、1950年代以降にその地域で観測された増加または減少（少なくとも中程度の確信度）、データの不足（灰色）、または見解の一致度の低さ（斜線）を示します。六角形内の点の数は、人間が及ぼしている影響に対する確信度を示しています。各六角形は、IPCC AR6 WG1の参照地域のいずれかに対応します：北米：NWN（北西北米）、NEN（北東北米）、WNA（西部北米）、CNA（中部北米）、ENA（東部北米）。中米：NCA（北部中米）、SCA（南部中米）、CAR（カリブ海）。南米：NWS（北西南米）、NSA（北部南米）、NES（北東南米）、SAM（南米モンスーン）、SWS（南西南米）、SES（南東南米）、SSA（南部南米）。欧州：GIC（グリーンランド/アイスランド）、NEU（北欧）、WCE（西・中央欧州）、EEU（東欧）、MED（地中海）。アフリカ：MED（地中海）、SAH（サハラ）、WAF（西アフリカ）、CAF（中央アフリカ）、NEAF（北東アフリカ）、SEAF（南東アフリカ）、WSAF（南西アフリカ）、ESAF（南部東アフリカ）、MDG（マダガスカル）。アジア：RAR（ロシア北極圏）、WSB（西シベリア）、ESB（東シベリア）、RFE（ロシア極東）、WCA（中央アジア西部）、ECA（中央アジア東部）、TIB（チベット高原）、EAS（東アジア）、ARP（アラビア半島）、SAS（南アジア）、SEA（東南アジア）。オーストララシア：NAU（北オーストラリア）、CAU（中央オーストラリア）、EAU（東オーストラリア）、SAU（南オーストラリア）、NZ（ニュージーランド）。小島嶼：CAR（カリブ海）、PAC（太平洋の小島嶼）。出典：IPCC（2021）図SPM.3。
以下の節では、様々な種類の気象の極端現象を順に取り上げ、観測された変化、要因特定、将来予測について報告書が述べていることを整理します。
高温
観測
AR6報告書は、次のことはほぼ確実であると結論づけています。「高温の極端現象（熱波を含む）の発生頻度と強度は1950年以降、全球規模で増加しており、寒冷の極端現象は減少している」。
IPCCによれば、これは「地域スケールでも当てはまり」、80%を超える地域がこれらの変化を少なくとも「可能性が高い」レベルで示しているとされています。
以下の地図は、年間最高気温（左）、年間最低気温（中）、「暖かい日」の日数（右）が1960年以降、世界中でどのように変化したかを示しています。陰影は、増加（赤）、減少（青）、有意な変化なし（バツ印）、データ不足（灰色）を示しています。
報告書によれば、年間最高気温の全球的な上昇率は陸域の平均温暖化と同程度であり、それは「地球温暖化の約45%高い」とされています。年間最低気温の上昇は「さらに大きく、1960年以降の約3Cの温暖化を伴う」と報告書は付け加えています。
IPCCによれば、地図は「ほとんどの地域で全体的な温暖化と整合する傾向」を示しており、特に欧州と北西南米で最高気温の上昇が大きく、北極圏で最低気温の上昇が最も大きくなっています。
北極圏について具体的には、報告書は、極端な高温現象が1979年以降増加しており、「特に北極圏北米とグリーンランドで顕著で、これは夏季の融解と整合する」と付け加えています。また、「北極圏の最低気温は1960年代以降、世界の地表気温の上昇率のおよそ3倍の速さで上昇している」とも指摘しています。
これとは対照的に、「寒波日数の減少もほぼすべての陸域で観測されており、特に北半球中緯度で顕著である」と報告書は述べています。さらに、ほぼすべての陸域地域で、寒い夜の「統計的に有意な減少」が見られています。
報告書は、次のことはほぼ確実であるとし、「全球規模で、熱波の強度と継続時間、および熱波日数が増加してきた」としています。さらに次のように述べています：
「これらの傾向は、欧州、アジア、オーストラリアで発生している可能性が高い。アフリカでも同様の気温の極端現象の変化について中程度の確信度があり、南米については高い確信度がある。確信度が低いのは、データの利用可能性の低下と研究の減少によるものである。」
要因特定
IPCCは、次のことはほぼ確実であり、「人為的な温室効果ガスによる強制力が、全球規模での高温および寒冷の極端現象の観測された変化の主要な要因である」としています。
さらに、「一部の最近の高温現象は、極めて起こりにくかった（気候システムへの人為的影響がなければ）」と付け加えています。これは、特定の極端現象（例えば、2021年の太平洋岸北西部の熱波、2020年のシベリアの熱波、そして2018年の北半球全域の熱波）は、人為的な温暖化がなければほぼ「不可能」であったと結論づけた、近年の多くの要因特定研究を反映したものです。
報告書によれば、大気中の温室効果ガス濃度の増加は、大気と地表の温暖化をもたらします。この「直接的な熱力学的効果」は「あらゆる場所でより高い気温」をもたらし、さらに大気中の水蒸気の増加などの、他の熱力学的応答やフィードバックを引き起こすと報告書は述べています。水蒸気の大気中での増加などを引き起こすと述べています。
気温の上昇はまた、「季節的な積雪が減少する地域では増幅され」、また「大気中の蒸発需要の増大により土壌の乾燥化が一部の地域で生じる」と報告書は述べています。
さらに、IPCCは、「気温の空間分布は、気象パターンの特徴を変化させることによっても気温の極端現象に影響を与え得る」と述べています。例えば、急速に温暖化する北極圏は、北半球の中緯度および高緯度地域で、「寒冷の極端現象の温暖化を増幅させる」「頑健な熱力学的効果」を持っており、これは北極圏から流れ下る寒気が減少することによるものだ、とIPCCは述べています。
しかし、報告書はまた、温暖化する北極圏の潜在的な「力学的効果」にも言及しています。すなわち、北極圏と中緯度の間の気温差の減少が、大気中に波及効果を及ぼし、熱波などの「気象パターンの持続性を高める」ものであるが、これは「はるかに頑健性が低い」とされています。
将来予測
2013年のAR5報告書（PDF）は、次のことはほぼ確実であり、気候が温暖化するにつれて、ほとんどの陸域で高温の極端現象は増え、寒冷の極端現象は減ると結論づけていました。報告書は、AR5以降の新たな研究が「これらの評価を裏付けている」と指摘し、次のように付け加えています：
「次のことはほぼ確実であり、1995〜2014年と比べ、ほとんどの陸域で高温の日数と熱夜の日数、および暖期や熱波の長さ、頻度、および/または強度が増加する」。
以下の地図は、1.5C（左）、2C（中）、4C（右）の温暖化における年最高気温（上）と年最低気温（下）の将来予測を示しています。
陰影は予測される変化の大きさを示し、濃い赤ほど大きな増加を示します。しかし、報告書は、「高温および寒冷の極端現象における大きな温暖化は、1.5Cの温暖化レベルでも生じる」と指摘しています。
1850〜1900年の基準期間と比較した、地球温暖化1.5C（左）、2C（中）、4C（右）における年最高気温（上）と年最低気温（下）の予測変化。結果は、SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5のシナリオの下でのCMIP6マルチモデル・アンサンブルのシミュレーションに基づいています。右上の数字は、含まれるシミュレーションの数を示します。不確実性は単純な手法で示されており、重ね合わせがない領域は、モデルの80%以上が変化の符号で一致している地域を示し、斜線は、モデルの80%未満が変化の符号で一致している地域を示します。出典：IPCC 図（2021）11.11。
地図は、年最低気温の予測される温暖化が最高気温よりも大きく、赤道よりも極地でより強い温暖化を示していることを表しています。例えば北極圏では、報告書によれば「最も寒い夜の気温の温暖化の速度は、地球温暖化の速度のおよそ3倍である」とされています。中緯度では、「高温の極端現象の温暖化の速度は、地球温暖化の速度の2倍になりうる」とされています。
最高気温の上昇は「陸域でより均一である」とされ、緯度による同様の変動は示さないと、執筆者らは指摘しています。さらに次のように付け加えています：
「最も暑い日の気温の最大の上昇は、一部の中緯度および半乾燥地域で、地球温暖化の速度の約1.5倍から2倍と予測される（確信度：高い）。」
興味深いことに、報告書は高い確信度で、ほとんどの地域では「気温の極端現象の大きさの変化は地球温暖化のレベルに比例する」が、温暖化に伴うこれらの極端現象の確率は「一般に非線形に増加する」と述べています。
2021年夏に死者を出した太平洋岸北西部の「ヒートドーム」がこれほど大きな差で記録を塗り替えた後、科学者らは警告しており、温暖化する気候において熱波がどのように振る舞うかについての「理論的な全体像」が「崩れている」と分かったことは「驚きであり、衝撃的だ」と述べています。
その直後に発表された研究では、気候変動によって「記録を塗り替える」極端な高温が増加すると予想されると警告されています。
豪雨
観測
豪雨の頻度と強度は「可能性が高いほど、観測データが十分にある陸域の大半において世界規模で増加している」とIPCCは述べています。豪雨の頻度および／または強度の地域的な増加は、「中程度の確信度で、地域の約半数で観測されている」と報告書は付け加えています。
1950年以降、1日または連続する5日間に降る年間最大降雨量は、観測が十分な陸域で「可能性が高いほど増加している」と報告書は指摘しています。
報告書によれば、欧州、北米、アジアにおける降雨極端現象の増加に関する証拠が最も確かであり、これら3大陸では大陸規模で豪雨が可能性が高いほど増加しています。
例えば、南アジアモンスーン期の中央インドでは「豪雨の顕著な増加」が見られ、これは「中程度の降雨の顕著な減少」と同時に起きていると報告書は述べています。
一方、例えばアフリカ全体については、大陸全体を対象とした体系的な分析が「全般的に欠如」しており、利用可能なデータは「散発的」であると報告書は述べています。したがって、「1950年から2013年にかけて、観測網が整備された地域では極端な降水の頻度と強度の増加が観測されている」ものの、これは「全体面積の15%」のみを対象としています。
同様に、中南米では「極端な降水の増加を示す証拠はあるが、全体としては確信度が低い」と報告書は述べています。また、小島嶼国については、「全体として豪雨の変化を示す証拠が不足している」とされています。
その他の地域の傾向も明確ではないと執筆者らは述べています。
「オーストラリア地域では、オーストラリア地域全体として豪雨の増加も減少も示す利用可能な証拠はない（中程度の確信度）が、豪雨は北オーストラリア（特に北西部）で増加し、東部および南部地域で減少する傾向がある。」
IPCCは、日単位未満の極端現象（例えば時間雨量）の変化については、確信度が非常に低いと述べています。これは、日単位未満の降水データが「散発的な空間的カバレッジしか持たず、期間も限られていることが多い」ためです。
全体として、利用可能なデータ記録は、極端現象の過去の変化を確実に定量化するには「必要とされる期間よりもはるかに短い」とされています。それでも報告書は、「ほぼすべての大陸の地域において、日単位未満の極端な降水の強化を全般的に示す研究が存在する」と付け加えています。
因果関係の評価
観測された増加については、人為的影響、特に温室効果ガス排出が「可能性が高い観測された規模の強化の主要因である」と報告書は述べ、次のように付け加えています。
「特に、検出および因果関係分析により、1日および5日間の極端な降水について、地球規模から大陸規模に至るまで人為的影響が一貫して頑健に示されている。」
地域規模での極端な降水に対する人為的影響の証拠は限定的である一方で、「新たな証拠が出てきている」と報告書は指摘しています。例えば、研究では「1950年から2015年にかけて南アジアモンスーンで広範囲の極端現象が増加しているのは、西インド洋（アラビア海）の温暖化とインドにおける灌漑水管理の強化が複合的に影響しているため」であることが示されています。
報告書は、気温の上昇が「蒸発の増加と大気の保水能力の上昇を通じた水蒸気の変化」を支配すると説明しています。地球規模では、水蒸気量は「おおよそクラウジウス・クラペイロン（C-C）の関係に従って増加し、気温1℃の上昇あたり約7%増加する」とされています。続けて次のように述べています。
「気候モデルの予測では、水蒸気の増加は、あらゆる場所で極端な降水の頑健な増加をもたらし、地表の温暖化1℃あたり4%から8%の範囲で変化する」と示されています。
ただし報告書は、「非常に極端な降水は、C-C率を上回る割合で増加する可能性がある」ことを示す複数の事例があると指摘しています。
IPCCによれば、温暖化する気候は、低気圧、気象前線、「対流システム」の頻度や強度など、大気中の「動的」なプロセスにも影響を及ぼす可能性があります。対流システム：
「例えば、南半球中緯度の暴風経路の極方向への移動と強化は、極端な降水の頻度や強度を変化させ得る。ただし、動的変化が降水極端現象に与える正確な影響は、複数の相反する効果があるため不明である。」
予測
今後、豪雨は「地球温暖化がさらに進むにつれて、全般的により頻繁かつより強くなる」と報告書は述べ、次のように付け加えています。
「工業化以前と比較して地球温暖化が4℃に達した場合、非常にまれな（例えば10年に1回以上の）豪雨は、地球規模（ほぼ確実）およびすべての大陸とAR6地域において、最近の過去よりも頻繁かつ強くなる。」
以下の地図は、1.5℃（左）、2℃（中央）、4℃（右）の温暖化における年間最大日降水量の将来予測を示しています。陰影は増加（緑）と減少（茶）を示し、斜線は気候モデル間の合意が限定的な世界の地域を示しています。
1850～1900年の基準期間と比較した、地球温暖化1.5℃（左）、2℃（中央）、4℃（右）における年間最大日降水量の変化予測。結果は、SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5のシナリオに基づくCMIP6マルチモデルアンサンブルのシミュレーションによる。右上の数字は含まれるシミュレーションの数を示す。不確実性は簡易的な手法で表現されており、重ね合わせがない領域は、モデルの80%以上が変化の符号について一致している地域を示し、斜線は、モデルの80%未満が変化の符号について一致している地域を示す。出典：IPCC（2021）図11.16。
地図全体の空間パターンは「非常によく似ており」、「地域規模では、極端な降水と地球温暖化レベルとの間にほぼ線形の関係が見られる」と報告書は述べています。
「極端な降水は、ほぼ常に陸域全体で増加し、地球温暖化のレベルが高いほど増加幅も大きくなる。ただし、一部の季節における地中海盆周辺の南欧など、ごく少数の地域は例外である。」
極端な降雨の予測される減少のほとんどは「亜熱帯の海洋域」に限られており、報告書によれば、これらは「暴風経路の移動による平均降水量の減少と高い相関がある」とされています。
極端な時間雨量の予測に関する研究は「限られている」とIPCCは指摘しています。対流過程を再現できる地域気候モデルによるシミュレーションは、対流許容モデルと呼ばれ、「計算コストが高いため、期間が限られ、利用できる地域も一部に限られている」。それでも報告書は次のように述べています。
「利用可能な対流許容シミュレーションの大半は、極端な日単位未満の降水イベントの強度が、C-C率と同程度またはそれ以上の量で増加することを予測している。」
洪水
観測
報告書の極端気象に関する章では、降雨に関連する2つの主要な洪水の形態に焦点を当てています。地表水や鉄砲水を含む「雨水性」洪水と、河川や水路が堤防を超えて溢れる際に発生する「河川性」洪水です。
河川洪水については、浸水面積は「測定または定量化が困難」であると報告書は述べています。このため、洪水の変化に関する既存研究の多くは「流量」に焦点を当てています。流量とは、河道を流れる水の量を指します。
執筆者らは、洪水は「水文学、気候、人間による管理が複雑に絡み合ったもの」であると指摘しています。報告書によれば、降水量や強度に加え、土壌水分、季節的な積雪、土地利用、河川および集水域の工学的管理などの他の要因も重要な役割を果たします。このため、「極端な降水イベントと洪水イベントの間、または極端な降水の変化と洪水の変化の間には、必ずしも一対一の対応関係があるとは限らない」とされています。
観測された洪水の変化に関する公表研究は、地域および地方規模に焦点を当てる傾向があり、そのため「地球規模、そして時には地域規模でまとめることが困難」となっています。また、重大なデータの欠落もあるとIPCCは述べています。
「流量測定は空間的に均等に分布しておらず、空間的なカバレッジに欠落があり、アフリカ、南米、アジアの一部の多くの地域では観測網が乏しいため、洪水の長期的な変化の検出が困難になっている。」
IPCCは次のように結論づけています。確信度が高いという判断に至っており、「融雪が流況を支配する寒冷地域では、温暖化に対応して洪水の季節性が変化している」としています。ただし、その他の世界については不確実性が高いと報告書は説明しています。
「過去数十年の地球規模のピーク流量の傾向に関する確信度は低いが、増加している地域（アジアの一部、南米南部、米国北東部、欧州北西部、アマゾンを含む）と、減少している地域（地中海沿岸の一部、オーストラリア、アフリカ、米国南西部を含む）がある。」
因果関係の評価
洪水イベントに関わる複数の要因により、因果関係の評価はより困難になります。これと「研究全体の不足」により、IPCCは洪水と人為的な気候変動に関する「一般的な記述」について確信度が低いと判断しています。ただし、「一部の個別地域は十分に研究されており、その場合には確信度が高いと判断することが可能である」と報告書は述べています。
「例えば、英国の洪水は、冬季降水量の増加に続いて発生しており、人為的な気候変動に起因すると考えられる。」
予測
以下の図は、気候変動がさまざまな種類の洪水の深刻度をどのように高め得るかを示しています。
重い降水と洪水の変化を決定する上で重要な要因を示す概略図。出典：IPCC（2021）FAQ 8.2、図1。
今後について、IPCCは、中程度の確信度で、全球水文モデルの知見として、「河川洪水の影響を受ける陸域の割合が、河川洪水が減少する割合よりも大きくなる」と予測しています。さらに、中程度の確信度 で、河川洪水は「西アマゾン、アンデス、南東部および北部アジアで増加する」と付け加えています。
IPCCは雨水性洪水の変化についてより確かであり、確信度が高いとして、極端な降雨の強度の予測された増加は「雨水性洪水の頻度と規模の増加につながる……雨水性洪水は、降水強度が自然および人工の排水システムの能力を超えることで生じるため」と結論づけています。
干ばつ
観測
洪水と同様に、干ばつには複数の種類があり、これらの説明は、IPCCの一般的な定義である「水分条件が大幅に平年を下回る期間」に、さらなるニュアンスを加えるものです。報告書は次のように説明しています。
「干ばつの特徴付けに用いられる変数や、影響を受ける系やセクターによって、干ばつは気象的（降水不足）、農業的（例：作物収量の減少または不作、多くの場合土壌水分の不足に関連）、生態学的（例：樹木の枯死など、植物の水ストレスに関連）、または水文学的干ばつ（例：河川や貯水池、湖沼、潟湖、地下水などの貯水域における水不足）など、異なる種類に分類されることがある。」
この図は、干ばつの気候的要因と水資源への影響を示しています。
干ばつの気候的要因、水資源への影響、および影響。プラスおよびマイナス記号は、積雪量、蒸発散量、土壌水分、貯水量などの要因に対する要因の変化の方向を示す。干ばつの主な3つの種類を、干ばつの環境的および社会経済的な影響の一部とともに示す。IPCC（2021）図8.6。
以下の地図は、3種類の異なる干ばつ指標を用いて、過去60～70年間に世界全体で観測された変化を示しています。陰影は湿潤傾向（緑）または乾燥傾向（茶）を示し、灰色はデータが不十分な地域を示しています。
1960～2018年の連続無降水日数（CDD）の観測線形傾向（左）、1951～2016年の標準化降水指数（SPI）（中央）、および標準化降水蒸発散指数（SPEI）（右）。CDDデータはHadEx3データセットに基づき、CDDの傾向計算は図11.9（上記参照）と同様。干ばつの深刻度は、12か月SPI（SPI-12）と12か月SPEI（SPEI-12）を用いて推定。干ばつ事象を特定する閾値はSPI/SPEIの単位で-1に設定。データが不十分な地域は灰色で示す。重ね合わせがない領域は、傾向がp = 0.1の水準で有意である地域を示す。バツ印は、傾向が有意でない地域を示す。出典：IPCC（2021）図11.17。
指標には、連続無降水日数（左）と、標準化降水指数、または「SPI」（中央）が含まれ、いずれも「気象干ばつの変化の推定に用いられる降水量ベースの指標」であると報告書は述べています。
報告書は、「気象干ばつの観測上の増加」を示す地域はわずかであるが、その増加が見られる地域は「主にアフリカと南米」であると結論づけています。
3つ目の指標は、標準化降水蒸発散指数、または「SPEI」（右）であり、降水量と大気の蒸発需要（AED）を組み合わせた大気ベースの指標です。AEDは「水の利用可能性によって制限されない場合に陸地表面で生じ得る実際の蒸発散量の最大量」であると報告書は指摘しています。
報告書によれば、農業的および生態学的干ばつの「より強い兆候」が「観測上増加していることを示しており」、「これらの傾向において、AEDの増加により促進されたET（蒸発散）の増加の役割が際立っている」とされています。執筆者らは、農業的および生態学的干ばつの増加は「全大陸および いくつかの地域」で見られると述べており、西部、中部、南部アフリカ、中央および東アジア、南部オーストラリア、地中海地域、西部および中部欧州、北東南米を含みます。農業的および生態学的干ばつの減少は、報告書によれば、北オーストラリアの1地域でのみ見られるとされています。
因果関係の評価
IPCCは、中程度の確信度で、「人為的な気候変動は、ETの増加により、一部の地域における農業的および生態学的干ばつの増加に寄与してきた」と述べています。
さらに報告書は、確信度が高いとして、ETの増加は「気温の上昇、相対湿度の低下、正味放射の増加によって誘発されたAEDの増加によって引き起こされてきた」と述べています。また、「降水量の傾向は、地球規模の干ばつの傾向に影響を与える主要な要因ではない」とも指摘しています。
干ばつは、報告書によれば、気候変動によって「熱力学的プロセスと力学的プロセスの両方」を通じて影響を受けるとされています：
「熱力学的プロセスは、気温、放射、風速、相対湿度の変化を通じて大気の蒸発需要を増加させることで干ばつに影響を与える。力学的プロセスは、降水量および日照量に関連する気象異常の発生、持続期間、強度の変化を通じて干ばつに影響を与える。」
予測
将来を見据えると、IPCCは警告しています（確信度が高い）。「地球温暖化の進行に伴い、農業干ばつおよび生態系干ばつの影響を受ける地域がさらに増えている」としています。
執筆者らによれば、最新の証拠は、IPCCの1.5℃特別報告書の結論を「強化する」ものであり、「比較的小幅な地球温暖化の追加的な上昇（+0.5℃）でも、一部の地域で干ばつが悪化する」としています。
以下の地図は、地球温暖化が1.5℃（左）、2℃（中央）、4℃（右）の場合における、6月〜8月（上）および12月〜2月（下）の10年に1度の土壌水分干ばつの頻度と強度の予測変化を示しています。変化の大きさは網掛けで示されており、頻度の減少は緑、増加は茶色で表されています。
6月〜8月（上）および12月〜2月（下）の季節について、地球温暖化が1.5℃（左）、2℃（中央）、4℃（右）の場合の10年に1度の土壌水分干ばつの頻度と強度の予測変化を、1850〜1900年の基準期間と比較したもの。土壌水分変化の単位は、1850〜1900年における土壌水分の年々変動の標準偏差である。標準偏差は干ばつの深刻度を特徴付けるために広く用いられる指標である。結果は、SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5のシナリオの下でのCMIP6マルチモデル・アンサンブルのシミュレーションに基づいている。右上の数字は含まれるシミュレーションの数を示す。不確実性は簡易的な手法で表されている。重ね合わせがない領域は、モデルの80%以上が変化の符号で一致している地域を、斜線は、モデルの80%未満が変化の符号で一致している地域を示す。出典：IPCC（2021）図11.19。
報告書によれば、地球温暖化が2℃で安定化した場合でも、いくつかの地域は「より深刻な農業干ばつおよび生態系干ばつ」の影響を受けるとされており、その確信度は高い。報告書はさらに、一部の地域では1.5℃でもこれが生じると付け加えており、その確信度は中程度であり、地中海、南部アフリカ、オーストラリア南部、北米中部、南米の大部分を含む。
IPCCによれば、地球温暖化が4℃に達すると、さらに多くの地域が影響を受けるとされています。ただし、北東アフリカと南アジアは、干ばつが減少する注目すべき例外となっています。
より高い温暖化水準では、確信度が高く、陸域の炭素吸収源は「土壌水分の制約と関連する干ばつ状況により、効率が低下する」とIPCCは述べています。
また報告書は、大気中のCO2濃度の上昇が植物の水利用効率の向上をもたらす一方で、確信度は低いものの、これが「土壌水分が限られ、AEDが高まったより高い地球温暖化水準において、農業干ばつおよび生態系干ばつ、あるいは水文学的干ばつを緩和しうる」と報告書は述べています。
熱帯低気圧
観測
熱帯低気圧（TCs）は、熱帯の温暖な海域で発達する強力な嵐です。その影響はしばしば見出しを飾ります。例えば2017年には、一連の大型ハリケーン（ハービー、イルマ、およびマリア）が米国とカリブ海地域に壊滅的な被害をもたらしました。
報告書によれば、こうした嵐に対する気候変動の影響を定量化することは「困難」であり、それは「極端な嵐は稀で、短命で、局所的であるため」という部分的な理由に加え、個々の嵐が「高度なランダム変動性」の影響を受けるためでもあります。ただし、IPCCは「こうした課題にもかかわらず、AR5以降、進展が見られた」としています。
報告書は「次の点は可能性が高い。過去40年間に、カテゴリー3〜5の熱帯低気圧の全球的な割合と急速な強化事例の頻度がいずれも世界的に増加した」。
（カテゴリー3〜5の熱帯低気圧は「大型」の嵐として知られ、持続風速が時速111マイル以上に達するものを指します。）
参考までに、AR5報告書は以前、結論づけており（PDF）、「確信度は依然として低い（百年規模の）熱帯低気圧活動の長期的変化について、過去の観測能力の変化を考慮した後でも」。
この結論は、IPCCの特別報告書（極端現象のリスクに関するもの、SREX、2012年）の知見を反映したものです。2007年のIPCC第4次評価報告書（AR4）は、見いだし（PDF）、一部の地域で1970年以降に強い熱帯低気圧活動が増加したことは可能性が高いと結論づけていましたが、SREXはその後、「衛星観測時代以前および北大西洋以外の海盆において観測された傾向に関連する確信度について、確固たる結論を導くことは困難である」と結論づけたと、AR5報告書は説明しています。
AR6報告書はまた、「次の点は可能性が非常に高い。1940年代以降、北西太平洋において熱帯低気圧が最大風速に達する平均位置が極方向へ移動してきた」、また「次の点は可能性が高い。1900年以降、米国上空における熱帯低気圧の移動速度が低下してきた」と述べています。
移動速度とは、嵐が地球の表面を移動するペースのことです。例えば2017年には、ハリケーン・ハービーは「停滞」しながらヒューストン上空に留まり、わずか3日間で100cmの雨を降らせ、壊滅的な洪水を引き起こしました。
原因特定
執筆者らは、「人為的な気候変動がハリケーン・ハービーやその他の強い熱帯低気圧の際の極端な降雨量に寄与したことについて、確信度が高い」と結論づけています。また、「米国上空における熱帯低気圧の移動速度の低下に人為的な強制力が寄与していることは五分五分以上の可能性である」。
「近年の北大西洋、北太平洋、アラビア海盆における活発な熱帯低気圧シーズンが、人為的影響なしには説明できないことは可能性が非常に高い」と報告書は述べています。
例えば報告書は、「2015年の異常な熱帯低気圧活動は、単に極端なエルニーニョの影響だけでは説明できず、主として亜熱帯地域のSST［海面水温］の影響を通じて、人為的な寄与もあった」と述べています。
活発な熱帯低気圧シーズンに対する人為的影響は、「主にエアロゾルによる強制力［大気汚染の削減の結果］に関連しており、北大西洋における応答により強い寄与がある」と報告書は述べています。
比較のため、AR5（PDF）は「低い確信度（熱帯低気圧活動の変化の人為的影響への帰属について）」を示していました。その理由は「観測的証拠の不足、気候の人為的駆動要因と熱帯低気圧活動との関連についての物理的理解の欠如、ならびに内部変動と人為的・自然的強制力の相対的重要性に関する研究間の一致度の低さ」でした。
予測
温暖化の進行に伴う熱帯低気圧の変化予測は、「平均的なTCの最大風速およびカテゴリー4〜5のTCの割合は、温暖化とともに全球的に増加する可能性が非常に高い」とIPCCは述べています。
また、次の点は可能性が非常に高い。「TCの平均降雨率は温暖化とともに増加し、また一部の地域では、温暖化1℃あたり7%のクラウジウス・クラペイロン・スケーリング率を上回るペースで最大降雨率が増加する可能性が高い」と報告書は付け加えています。
熱帯低気圧の頻度について、IPCCは次の点は可能性が高いと述べており、「全カテゴリーにわたる全球的なTCの頻度は減少するか、変わらない」としています。減少の大部分は、「気候の温暖化に伴い、強度スペクトルのより弱い側で生じる」と報告書は指摘しており、一方で「カテゴリー4〜5のTCの頻度は、北西太平洋の限られた地域で増加する」としています。
以下の図は、過去および予測される全球（左）と地域（右）の変化を要約したものです。対象は熱帯低気圧、熱帯域外の温帯低気圧（すなわち熱帯域の外にあるもの）、そして激しい対流性暴風雨および大気の川。
過去および予測される熱帯低気圧（TC）、温帯低気圧（ETC）、大気の川（AR）、激しい対流性暴風雨（SCS）の挙動の概要図。全球的変化（左の地図）では、青い網掛けが影響を受ける地域を示す：TC、ETC、ARにおける平均および最大降雨率の増加（上）；より強いTCの割合の増加と、全球的なTC発生頻度の減少または変化なし（中）；そして、嵐の経路の変化に伴う地域に応じたETCの風速の増加と減少。地域的変化（右の地図）は左から右へ：北西太平洋における極方向へのTCの移動と、その後のTCへの曝露の変化；米国本土上空におけるTCの前進移動速度の低下と、その後のTC降雨量の増加；そして米国本土上空における春季のSCS降雨率の平均および最大値の増加、およびSCSの頻度と季節の長さの増加。出典：IPCC（2021）図11.20。
複合イベント
報告書はまた「複合イベント」を取り上げており、これは「過去のIPCC報告書では詳細に評価されてこなかった」ものです。これらのイベントは「社会的または環境的リスクに寄与する複数の駆動要因および／またはハザードの組み合わせ」と定義されています。執筆者らは次のように説明しています：
「2つ以上の――必ずしも極端ではない――気象または気候イベントが、i) 同時に、ii) 連続して、あるいは iii) 異なる地域で並行して発生した場合、個々の極端現象のみによる影響の総和をはるかに上回る極端な影響をもたらしうる。これは、複数のストレス要因がシステムの対処能力をより速く超えうるためである。」
IPCCは、「同時に発生する極端現象の影響を受ける陸地面積は増加している」ことについて確信度が高いと述べています。また報告書は、同じ確信度を、「異なる地域で同時に発生する極端現象のうち、類似の部門（例：穀倉地帯）に影響を及ぼす可能性があるものは、地球温暖化の進行、とりわけ+2℃を超える温暖化においてより頻繁になる」という結論にも付与しています。
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同時発生する熱波と干ばつの極端現象に特に注目すると、報告書は「確信度が高いとして、人為的影響により、同時発生する熱波と干ばつは世界規模で過去1世紀にわたり頻度が増加してきた」と述べています。
IPCCはまた、確信度が高く、「全球平均気温の上昇に伴い、ほぼすべての陸域で高温と乾燥が複合する条件が生じやすくなる」と述べています。
また、これらの同時発生する極端現象は、山火事にも影響を及ぼすとして、報告書は次のように指摘しています：
「山火事を促進する気象条件（火災気象）が、南ヨーロッパ、北ユーラシア、米国、およびオーストラリアにおいて、過去1世紀にわたり生じやすくなったことについて、確信度は中程度である」。
「一部の地域では、地球温暖化のより高い水準において、火災気象の条件がより頻繁に生じることについて確信度は高い。」
最後に、報告書は沿岸地域における複合極端現象も検討しており、「確信度は中程度であり、過去1世紀にわたり、米国の海岸線に沿った地域を含む一部の場所で複合的洪水の確率が増加したことについて」と指摘しています。さらに次のように付け加えています：
「確信度が高い。沿岸地域における複合的洪水の発生と規模は、将来、次の両方によって増加する海面上昇および大雨の増加。”
要約表
以下に掲載する表（報告書の表11.1）は、「観測された極端現象の変化と人間の影響による寄与に関する統合」を示しています。
また、この表（報告書の表11.2）は、産業革命前と比べて1.5℃、2℃、4℃上昇した場合の「極端現象の将来変化に関する統合表」を示しています。
