気候変動と強制力
地球のエネルギーバランスを乱す自然的および人為的な要因、それらが引き起こす温暖化、そして観測された変化がその原因にどのように帰属されるか。
Definition
気候強制力とは、惑星のエネルギーバランスに対する外部から課せられる摂動であり、放射強制力として測定されます。気候変動とは、気候システムの統計における結果として生じる長期的な変化であり、産業時代以降は人間の活動によって支配されています。
Scope
この分野は、気候変動を駆動する強制力と、その結果として観測され予測される変化を扱います。温室効果ガス、エアロゾル、太陽変動、火山噴火による放射強制力、排出量が大気中の濃度にどのように変換されるかを支配する炭素循環、観測された変化の人為的および自然的原因への正式な検出と帰属、そして急激または不可逆的な変化への閾値を超える可能性について論じます。
Sub-topics
Core questions
- 気候変動を駆動する強制力は何であり、それぞれの大きさはどのくらいか？
- 炭素循環によって排出量はどのように大気中の濃度に変換されるのか？
- 観測された変化はどのように人為的および自然的原因に帰属されるのか？
- どのような閾値が急激または不可逆的な変化を引き起こす可能性があるのか？
Key theories
- 放射強制力フレームワーク
- 気候変動の多様な要因は、エネルギーバランスに課せられる変化である放射強制力という共通の尺度で比較でき、これは一次近似で結果として生じる地球の温度応答を予測する。
- 検出と帰属
- 観測された変化のパターンを、各強制力から予想される明確な特徴と比較することにより、温暖化に対する人間の寄与を自然的原因から定量的に分離することができる。
Mechanisms
温室効果ガスとエアロゾルの人為的排出は、自然の太陽変動や火山変動とともに、エネルギーバランスを平衡から押し出す放射強制力を課します。炭素循環は、排出された炭素のどれだけが大気中に残るかを決定し、フィードバックが応答を増幅します。結果として生じる温暖化、海面上昇、循環の変化は、検出・帰属手法がその原因を特定するために使用する明確な空間的および時間的特徴を持っています。
Clinical relevance
強制力を定量化し、観測された変化を帰属させることは、現在の温暖化に対する人間の活動の責任を科学的に裏付け、異なる排出シナリオの下での将来の変化を予測するための科学的根拠となり、気候政策に直接情報を提供します。
Evidence & guidelines
IPCC第6次評価報告書は、人間の影響が大気、海洋、陸地を温暖化させたことは疑いの余地がなく、各要因の放射強制力と観測された温暖化に対する人為的な寄与を定量化していると結論付けています。
History
アレニウスによる19世紀の二酸化炭素温暖化の推定から、カレンダーとキーリングによる20世紀の測定、そして気候モデリングの台頭を経て、気候強制力の科学は、IPCCの連続する評価を支える正式な検出・帰属フレームワークへと成熟しました。
Debates
- エアロゾル強制力の大きさ
- エアロゾルによる冷却強制力は、放射収支において最も不確実な項目であり、これが総人為的強制力と推定される気候感度の不確実性につながる。
Key figures
- Syukuro Manabe
- James Hansen
- Veerabhadran Ramanathan
- Susan Solomon
Related topics
Seminal works
- ipccar6wg1
- weart2008
Frequently asked questions
- 放射強制力とは何ですか？
- これは、追加された温室効果ガスなどの要因によって引き起こされる、惑星のエネルギーバランスの変化（ワット/平方メートル）であり、異なる気候影響の強さを比較するために使用されます。
- 科学者たちは、最近の温暖化が人間によって引き起こされたことをどのように知っているのですか？
- 検出・帰属研究は、観測された変化のパターンを各強制力の明確な特徴と照合し、人間の排出量を含めることによってのみ、観測された温暖化が再現されます。