気候きこう変動へんどう

南極なんきょくボストーク湖みずうみの氷こおり床ゆかコアに記録きろくされた過去かこ40万まん年間ねんかんの気温きおん、二酸化炭素にさんかたんそ濃度のうど、ダスト量りょうの変化へんか。

気候きこう変動へんどう（きこうへんどう、英語えいご: climatic variation）は、様々さまざまな時間じかんスケールにおける、気温きおん、降水こうすい量りょう、雲くもなどの変化へんかを指さし示しめす用語ようごとして、広ひろく用もちいられている。特とくに環境かんきょう問題もんだいの文脈ぶんみゃくでは、地球ちきゅうの表面ひょうめん温度おんどが長期ちょうき的てきに上昇じょうしょうする現象げんしょう、すなわち地球ちきゅう温暖おんだん化かとその影響えいきょうを、包括ほうかつ的てきに気候きこう変動へんどうとよぶことが多おおい^[1]。

用語ようご[編集へんしゅう]

気象きしょう学がくの用語ようごとしては本来ほんらい、平年へいねんの平均へいきん的てきな気候きこうが長期ちょうき的てきな時間じかんスケールで変化へんかする現象げんしょうは「気候きこう変化へんか（climate change）」と呼よばれる。「気候きこう変動へんどう（climatic variation）」は、平年へいねんの平均へいきん的てきな気候きこうからの偏差へんさという意味いみで用もちいられ、気候きこう変化へんかとは区別くべつされる^[2]^[3]。

しかし、近年きんねんでは2つの用語ようごを混まぜて利用りようしたり、独自どくじの定義ていぎに基もとづいて用語ようごを使つかい分わけたりする場合ばあいもある。例たとえば、国連こくれんのUNFCCC（気候きこう変動へんどう枠わく組ぐみ条約じょうやく）ではclimate changeという用語ようごが人為じんい的てきな変化へんか、climate variabilityが非ひ人為じんい的てきな変化へんかにあてられている^[4]また、IPCCにおいては同おなじclimate changeという用語ようごが人為じんい的てき・非ひ人為じんい的てき変化へんかの両方りょうほうをまとめて表記ひょうきするために用もちいられ、日本語にほんご訳やくにおいては（「気候きこう変動へんどう」を内包ないほうする言葉ことばとして）気候きこう変化へんかと表記ひょうきされている^[4]（IPCC第だい4次じ評価ひょうか報告ほうこく書しょ#使つかわれている表記ひょうきも参照さんしょう）。

地球ちきゅう温暖おんだん化かのリスクの深刻しんこくさを鑑かんがみて、気候きこう変動へんどうではなく、気候きこう危機ききという言葉ことばを使つかう動うごきもある^[5]。

気候きこうを変化へんかさせる要因よういん[編集へんしゅう]

地球ちきゅう規模きぼの気候きこうを決きめる要因よういんには、気候きこうシステムに内在ないざいするものと、システム外がいからの影響えいきょうによる外部がいぶ強制きょうせい力りょくがある。気候きこうシステム内ないでは、大気たいきや海洋かいようが物理ぶつり法則ほうそくにしたがって相互そうご作用さようしている。例たとえば大気たいき海洋かいよう相互そうご作用さようによって起おこるエルニーニョ・南方みなかた振動しんどうは、気候きこうシステムに内在ないざいした変動へんどうである。一方いっぽう、太陽たいよう活動かつどうの変動へんどう、地球ちきゅうの公転こうてん軌道きどうの変化へんか、火山かざん噴火ふんかによるエアロゾルの増加ぞうか、海うみ塩しお粒子りゅうし、土壌どじょう性せいエアロゾル（ダスト）の発生はっせいなどは、自然しぜんの要因よういんによる外部がいぶ強制きょうせい力りょくである。温室おんしつ効果こうかガスや大気たいき汚染おせん物質ぶっしつの排出はいしゅつ、森林しんりんの伐採ばっさいや土地とち利用りようの変化へんかなど、人間にんげん活動かつどうに由来ゆらいする外部がいぶ強制きょうせい力りょくもある。

気候きこう変化へんかとその要因よういんとしては、以下いかのような例れいがある。

氷こおり期きと間あいだ氷ごおり期きの10万まん年ねん周期しゅうきの変化へんか、および亜あ氷ごおり期きと亜あ間あいだ氷ごおり期きの間あいだの4万まん年ねんや2万まん年ねん周期しゅうきの変化へんかは、地球ちきゅうの軌道きどう要素ようその変化へんかによって発生はっせいする（外部がいぶ強制きょうせい力りょく）。
氷こおり床ゆかコアや海底かいていの堆積たいせき物ぶつの調査ちょうさ結果けっかから、1万まん年ねん以下いかの周期しゅうきで温度おんどが急激きゅうげきに変化へんかした事ことが明あきらかになっている。これはボンドサイクルのような氷こおり床ゆかの形成けいせいと崩壊ほうかいを反映はんえいしていると考かんがえられている（気候きこうシステムに内在ないざいする要因よういん）。
小しょう氷こおり期きは太陽たいよう放射ほうしゃか火山かざん活動かつどうの変化へんか、もしくは両方りょうほうの複ふく合あいによって起おこったと考かんがえられている（外部がいぶ強制きょうせい力りょく）。

フィードバック機構きこう[編集へんしゅう]

ある要因よういんが気候きこうを変化へんかさせ、その変化へんかが要因よういんの影響えいきょうを増幅ぞうふくする場合ばあい、気候きこうには正せいのフィードバックを起おこすメカニズムが備そなわっていると考かんがえる。逆ぎゃくに減衰げんすいする場合ばあいには負まけのフィードバックが備そなわっている。温度おんど上昇じょうしょうによる放射ほうしゃエネルギーの増加ぞうかという強力きょうりょくな負まけのフィードバックが存在そんざいするため、仮かりに地球ちきゅう温暖おんだん化かが進行しんこうしても、正せいのフィードバックが暴走ぼうそうする可能かのう性せいは低ひくいものと考かんがえられている ^[6]。 IPCC第だい3次じ報告ほうこく書しょ（第だい1部会ぶかい）の第だい7章しょうではより詳くわしくフィードバック機構きこうについて議論ぎろんされている^[7]。ただし、永久えいきゅう凍土とうどからの二酸化炭素にさんかたんそ放出ほうしゅつなど、現時点げんじてんでは不明ふめいな点てんが多おおい正せいのフィードバック機構きこうも存在そんざいする^[6]。

正せいのフィードバック効果こうかの例れいとしては、次つぎのようなものがあげられる。

氷こおり - 反射はんしゃ率りつ・フィードバック: 地表ちひょう面めんを覆おおう氷こおりや雪ゆきは日光にっこうの反射はんしゃ率りつが大おおきいが、その下したの地面じめんや海面かいめんは反射はんしゃ率りつが小ちいさく、太陽光たいようこうを吸収きゅうしゅうして暖あたたまりやすい。氷こおりや雪ゆきが融解ゆうかいすると、地面じめんや海面かいめんの露出ろしゅつした部分ぶぶんが増ふえるため、太陽光たいようこうがより吸収きゅうしゅうされやすくなって温度おんどが上昇じょうしょうし、さらに氷こおりや雪ゆきが融解ゆうかいする^[7]。代表だいひょう的てきなものとしては北極ほっきょく海かいの海うみ氷ごおりの融解ゆうかい^[8]による海水かいすいによる太陽光たいようあきら吸収きゅうしゅう量りょうの増大ぞうだいなどがあり、近年きんねん広ひろく報道ほうどうされている^[9]^[10]。
永久えいきゅう凍土とうどからの二酸化炭素にさんかたんそ放出ほうしゅつ: 気温きおん上昇じょうしょうによって永久えいきゅう凍土とうどが融とけ、閉とじこめられていた有機物ゆうきぶつの分解ぶんかいによって二酸化炭素にさんかたんそが放出ほうしゅつされることによって、正せいのフィードバックに寄与きよするであろうことが指摘してきされている。今いまのところ、こうした極ごく域いきの陸地りくちは全体ぜんたいではわずかに炭素たんその吸収きゅうしゅう源げんになるのではないかと見みられているが、炭素たんそ放出ほうしゅつの過程かていは複雑ふくざつで、この結論けつろんの不ふ確実かくじつ性せいは大おおきい^[11]^[6]。
10万まん年ねん周期しゅうきの氷こおり期き/間あいだ氷ごおり期きサイクルにおける二酸化炭素にさんかたんその役割やくわり: このサイクルは軌道きどう要素ようそによるものとされているが効果こうかとしては小ちいさすぎ、二酸化炭素にさんかたんその変化へんかがシグナルを強化きょうかしていると一般いっぱんに信しんじられている。

負まけのフィードバック効果こうかの一ひとつに、大気たいきから二酸化炭素にさんかたんそを吸収きゅうしゅうする地表ちひょうや海洋かいようや生物せいぶつ圏けんなどの自然しぜんの貯蔵庫ちょぞうこの存在そんざいがある。このレベルのフィードバック効果こうかの存在そんざいからは、大気たいき中ちゅうに排出はいしゅつされる二酸化炭素にさんかたんそは人類じんるい起源きげんのもののみと単純たんじゅんに予想よそうされがちであるが、気温きおんの変化へんかと大気たいき中ちゅうの二酸化炭素にさんかたんそレベルとの関係かんけいについては説明せつめいが難むずかしい。例たとえば、気温きおんの上昇じょうしょうにより土壌どじょうの炭素たんそが減少げんしょうしたり、気候きこうの変化へんかが熱帯ねったい雨林うりんを減少げんしょうさせたりする可能かのう性せいがあるため、負まけとは断定だんていできず、正まさに働はたらく可能かのう性せいも考かんがえられている。生物せいぶつの負まけのフィードバック作用さようについては生物せいぶつポンプ仮説かせつが知しられている。

外部がいぶ因子いんし[編集へんしゅう]

自然しぜん起源きげんの因子いんし[編集へんしゅう]

過去かこの気候きこう変動へんどうにおいて内部ないぶ因子いんしが重要じゅうような役割やくわりを果はたしたのと同様どうよう、自然しぜん起源きげんの外部がいぶ因子いんしも重要じゅうようであるのは明あきらかである。

火山かざん噴火ふんかの例れいでは、大量たいりょうの二酸化炭素にさんかたんそ（後述こうじゅつ）や二酸化にさんか硫黄いおうが放出ほうしゅつされる。大量たいりょうの二酸化にさんか硫黄いおうが火山かざん噴出ふんしゅつ物ぶつのダストとともに成層圏せいそうけんに達たっした場合ばあい、数すう年間ねんかんにわたり硫酸りゅうさんエアロゾルを生成せいせいし、地表ちひょうの日射にっしゃ量りょうを減少げんしょうさせる^[12]。このことで短期たんき的てきな「夏なつのない年とし」が発生はっせいし飢饉ききんなどを招まねいてきた歴史れきしがある。

太陽たいよう放射ほうしゃ量りょうの変化へんか[編集へんしゅう]

自然しぜんの外的がいてき要因よういんでもっとも主おもなものは太陽たいよう活動かつどうによる放射ほうしゃ量りょうの変化へんかであるが、地球ちきゅうに届とどく太陽たいよう放射ほうしゃ量りょうは、地理ちり的てき、時間じかん的てきに分布ぶんぷに均一きんいつではない。太陽たいよう放射ほうしゃ量りょうは、太陽たいよう周期しゅうきにより短みじかい時間じかんスケール（約やく11年ねん）で変化へんかし、地球ちきゅう軌道きどうの周期しゅうき的てきな変化へんかによって100年ねんから1000年ねんのスケールで変化へんかする。さらに長ながい時間じかん（1億おく年ねん）で考かんがえると、太陽たいよう自体じたいが熱あつくなっていくという現象げんしょうが加味かみされる。

天体てんたい活動かつどうが地球ちきゅうの気候きこう変動へんどうに与あたえる要因よういんとして他ほかにもいくつかの機構きこうが提案ていあんされている。たとえば、赤道あかみち準じゅん二に年ねん周期しゅうき振動しんどう（QBO：quasi-biennial oscillation^[13]）と太陽たいよう活動かつどうの関連かんれん^[14]^[15]^[16]や北極ほっきょく振動しんどう（AO：arctic oscillation）と太陽たいよう活動かつどうの関連かんれん^[17]^[18]^[19]などである。月つきの潮汐ちょうせき力りょくの変化へんかとエルニーニョ、ラニーニャとの関連かんれんも指摘してきされている^[20]。これは月つきの潮汐ちょうせき力りょくが熱塩あつしお循環じゅんかんにも影響えいきょうを与あたえるためともいわれている^[21]^[22]^[23]。

二酸化炭素にさんかたんそ[編集へんしゅう]

二酸化炭素にさんかたんそは温室おんしつ効果こうかガスの中なかで、現在げんざい最もっとも影響えいきょうが大おおきい物質ぶっしつである。

地球ちきゅうの現在げんざいの大気たいきは二酸化炭素にさんかたんそ(CO2)濃度のうどが370 ppm（0.037%）である。過去かこ40万まん年間ねんかん（産業さんぎょう革命かくめい以前いぜん）では300ppmより低ひくかった[11]。

余談よだんではあるが、過去かこ6億おく年ねんのほとんどの間あいだ、大気たいき中ちゅうの二酸化炭素にさんかたんそ濃度のうどは6000から400 ppmの間あいだで変化へんかしていたので、過去かこの地質ちしつ時代じだいと比くらべて、現在げんざいの大気たいき中ちゅうの二酸化炭素にさんかたんそは非常ひじょうに少すくない（[12]）。6億おく年ねん前まえから現在げんざいまでの地球ちきゅう史しのなかで二酸化炭素にさんかたんそ濃度のうどが400ppm以下いかなのは、石炭せきたん紀きと現在げんざいの第だい四よん紀きのみである。三さん畳じょう紀き末期まっきの二酸化炭素にさんかたんその濃度のうどについては、大だい規模きぼな火山かざん活動かつどう（造山つくりやま運動うんどう）の影響えいきょうを指摘してきする有識者ゆうしきしゃも存在そんざいする^[24]。このように二酸化炭素にさんかたんそ濃度のうどが低ひくくなってから、それに適応てきおうする形かたちで人類じんるいが誕生たんじょうしたと考かんがえられる（顕あらわ生せい代だいの大気たいき中ちゅうの二酸化炭素にさんかたんそ量りょうと平均へいきん気温きおんのグラフ[13]も参照さんしょう）。

自然しぜん起源きげんによる変化へんかの例れい[編集へんしゅう]

氷こおり期き/間あいだ氷ごおり期きの10万まん年ねんサイクルは、自然しぜんの外部がいぶ因子いんしによる変化へんかの一いち例れいである。過去かこ1000年ねんの広範囲こうはんいにわたる二ふたつのできごととして、気温きおんが比較的ひかくてき温暖おんだんだった中世ちゅうせいの温暖おんだん期きと寒冷かんれいだった小しょう氷こおり期きと呼よばれる出来事できごとがあったが、人為じんい的てきな要因よういんはその時代じだいでは小ちいさいと考かんがえられるので、これらの変化へんかは自然しぜん的てきな原因げんいんで起おこったとされる。小しょう氷こおり期きについては太陽たいよう活動かつどうの減退げんたいか火山かざん活動かつどうの増加ぞうかによるものと考かんがえられるが、中世ちゅうせいの温暖おんだん期きについてはまだはっきりとは判明はんめいしていない。少数しょうすうの研究けんきゅう者しゃは、1860年ねん以降いこう見みられる温暖おんだん化かは、小しょう氷こおり期きからの回復かいふく過程かていという自然しぜんの原因げんいんによるものではないかと主張しゅちょうしている[14]。

人類じんるい活動かつどうに起因きいんする要因よういん[編集へんしゅう]

人為じんい的てきな要因よういんとは、環境かんきょうと気候きこうを変化へんかさせる可能かのう性せいのある人類じんるい（ホモ・サピエンス）活動かつどうによるものを指さす。最もっとも大おおきなものは、ヨーロッパで起おこった産業さんぎょう革命かくめい以来いらい、化石かせき燃料ねんりょうを燃焼ねんしょうさせる過程かていで大量たいりょうに放出ほうしゅつされた二酸化炭素にさんかたんそであり、そのほとんどは1945年ねん以降いこうの放出ほうしゅつである。他たの要因よういんでは、森林しんりんの減少げんしょう、地表ちひょうのアルベドを変化へんかさせる農業のうぎょう他たの土地とち利用りよう、炭素たんそサイクルやメタンの生成せいせいへの影響えいきょう、人為じんい物質ぶっしつエアロゾルの放出ほうしゅつが考かんがえられる。

人為じんい的てき温室おんしつ効果こうかガス[編集へんしゅう]

人為じんい的てき要因よういんの大おおきなものとしては温室おんしつ効果こうかガスがあり、その排出はいしゅつ量りょうの増加ぞうかは温室おんしつ効果こうかをもたらす。産業さんぎょう革命かくめいが始はじまって以降いこう、大量たいりょうの人為じんい的てきな温室おんしつ効果こうかガスが大気たいきに放出ほうしゅつされている。IPCCは、1750年ねん以来いらい、二酸化炭素にさんかたんそ濃度のうどは31%、メタンは151%、窒素ちっそ酸化さんか物ぶつ17%、対流圏たいりゅうけんのオゾンが36%増加ぞうかし、「人為じんい的てきな二酸化炭素にさんかたんその多おおくが化石かせき燃料ねんりょうの燃焼ねんしょうにより生産せいさんされている。メタンガスは家畜かちくや燃料ねんりょう、米べいの生産せいさんでも増加ぞうかし、湿地しっちなどから自然しぜん要因よういんで放出ほうしゅつされる量りょうの66%程度ていどである[15]」と発表はっぴょうした。

家畜かちくのメタンガス[編集へんしゅう]

国連こくれんの気候きこう変動へんどうに関かんする政府せいふ間あいだパネル(IPCC)の特別とくべつ報告ほうこく書しょは、肉にくが中心ちゅうしんの西洋せいよう式しきの食事しょくじから、野菜やさい中心ちゅうしんの食事しょくじに変更へんこうすることは、気候きこう変動へんどうを大おおきく緩和かんわすることにつながると伝つたえている。^[25]代替だいたい肉にく（プラントベースドミート）を製造せいぞうするフードテック企業きぎょうが誕生たんじょうしている。[16]

諸しょ要因よういんの相対そうたい的てきな重要じゅうよう性せいに対たいする評価ひょうか[編集へんしゅう]

提案ていあんされたそれぞれの相対そうたい的てきな重要じゅうよう性せいは興味きょうみの持もたれる時期じきによって違ちがい、例たとえば、人為じんい起源きげんの因子いんしは、1750年ねん以前いぜんの気候きこう変動へんどうには取とるに足たらないものであると予想よそうされる。もっともこれは最近さいきんではRuddimanらが[17][18][19]で異論いろんを唱となえており、8000年ねん前まえからの森林しんりん伐採ばっさいや稲作いなさくが二酸化炭素にさんかたんそやメタンレベルを増加ぞうかさせていると述のべている。Schmidt他たはこれに反論はんろんし、メタンの記録きろくからは人為じんい的てきな面めんでの重要じゅうよう性せいは考かんがえられないとしている。

とにかく、その重要じゅうよう性せいは含ふくまれる因子いんしの定量ていりょう化かを通とおして評価ひょうかすることができる。外的がいてき要因よういんに対たいする内的ないてき要因よういんの応答おうとうは、より優すぐれた気候きこうモデルを使つかった気候きこうシミュレーションで見積みつもることができる。

放射ほうしゃ強制きょうせい力りょく[編集へんしゅう]

外部がいぶ要因よういんの影響えいきょうは放射ほうしゃ強制きょうせい力りょくという考かんがえ方かたで比較ひかくされる。放射ほうしゃ強制きょうせい力りょくが惑星わくせいに対たいして正まさに働はたらけば温暖おんだん化か、負まけに働はたらけば寒冷かんれい化かを引ひき起おこす。その単位たんいは面積めんせき当あたりの仕事しごと量りょうW/m2で示しめされる。IPCCの第だい3次じ報告ほうこくでは、放射ほうしゃ強制きょうせい力りょくの現在げんざいの気候きこうに与あたえる影響えいきょうを取とりまとめて報告ほうこくしている[20]。

地球ちきゅう温暖おんだん化かの影響えいきょう[編集へんしゅう]

詳細しょうさいは「地球ちきゅう温暖おんだん化かの影響えいきょう」を参照さんしょう

海水かいすい準じゅん変動へんどう - 海水かいすい面めん上昇じょうしょうについて
氷河ひょうが融解ゆうかい（氷河ひょうがの後退こうたい）
環境かんきょう・生態せいたい系けいへの影響えいきょう