放射強制力と気候変動要因

地球のエネルギーバランスを乱す温室効果ガス、エアロゾル、地表面の変化、自然の太陽および火山活動による変動を共通の尺度で比較したもの。

Definition

放射強制力とは、外部から与えられた要因によって引き起こされる大気上端での正味のエネルギー流束の変化であり、気候変動要因とは、温室効果ガスから火山に至るまで、そのような強制力を生み出す自然および人為的な作用因子のことです。

Scope

このトピックでは、気候変動を引き起こす要因と、それらを比較するために使用される放射強制力の枠組みについて扱います。二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、ハロカーボンによる温暖化強制力、エアロゾルとその雲との相互作用による主に冷却効果をもたらす強制力、土地利用による地表面アルベドの変化、太陽放射の変化や爆発的な火山噴火を含む自然の要因、そして急速な調整を含む実効放射強制力の概念について論じます。

Core questions

• 放射強制力はどのように定義され、測定されますか？
• どの要因が気候を温暖化させ、どの要因が冷却させ、その程度はどのくらいですか？
• エアロゾルと雲は強制力の推定をどのように複雑にしていますか？
• 自然の太陽および火山活動による要因は、人間活動による要因と比較してどうですか？

Key theories

要因の共通尺度での比較

すべての気候変動要因を1平方メートルあたりのワット数で放射強制力として表現することで、それらの相対的な強度を比較し、合計してエネルギーバランスへの総摂動を推定することができます。

実効放射強制力

地表面温度が応答する前に発生する急速な大気および地表面の調整を含めることで、瞬間的な強制力のみよりも、最終的な温暖化をより正確に予測することができます。

Mechanisms

各要因はエネルギーバランスを異なる方法で変化させます。温室効果ガスは地球から放出される熱放射を減少させ、エアロゾルは太陽光を散乱または吸収し雲を変化させ、より明るいまたは暗い地表面は反射される太陽光を変化させ、火山性硫酸塩のベールは数年間太陽光を反射し、太陽の変動は入射エネルギーを変化させます。これらの強制力を合計し、急速な調整を実効放射強制力として含めることで、気候システムがフィードバックを通じて応答する気候への正味の推進力が得られます。

Clinical relevance

各強制力の大きさを知ることで、どの人間活動が最も強く温暖化を促進し、どの活動（エアロゾル排出など）が部分的にそれを覆い隠しているかを特定でき、緩和策の優先順位付けや大気質政策を直接的に導くことができます。

Evidence & guidelines

IPCC第6次評価報告書は、産業革命以前の時代以降の人間活動による総実効放射強制力は強く正であり、二酸化炭素が支配的であると評価しており、エアロゾルは最も大きな相殺的かつ最も不確実な冷却効果をもたらしています。

History

放射強制力の概念は、多様な気候影響を単一の尺度で比較するために開発され、IPCCの評価を通じて洗練されてきました。最近では、特にエアロゾルや雲からの急速な調整をより適切に考慮するために、実効放射強制力が採用されています。

Debates

エアロゾルと雲の強制力の大きさ

エアロゾルが雲を変化させることで気候をどの程度強く冷却するかは、総強制力における最大の不確実性であり、これを解決することは、人間活動の影響と気候感度の推定をより明確にするでしょう。

Key figures

• Gunnar Myhre
• Veerabhadran Ramanathan
• Susan Solomon
• James Hansen

Seminal works

• myhre2013
• ipccar6wg1

Frequently asked questions

最も強い気候変動要因は何ですか？

二酸化炭素は、人間活動による放射強制力への最大の単一寄与者であり、メタンなどの他の温室効果ガスがそれに続きます。一方、エアロゾルは部分的に相殺する冷却効果をもたらします。

火山と太陽は最近の温暖化を引き起こしていますか？

いいえ。火山噴火は一時的な冷却効果しかもたらさず、観測された太陽の変化は小さいため、どちらも持続的な温暖化を説明することはできません。温暖化は温室効果ガスの増加と一致しています。