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地球温暖化2

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地球温暖化2

  1. 1. 今日の話題 横浜国立大学・大学院環境情報研究院 伊藤公紀 1. 地球温暖化問題にまつわる最近の事件 ・過去気温データ(ホッケースティック曲線)の破綻 ・IPCC報告書と利害関係 2. 「本当の」気温変化 ・データ、原因、気候感度 3. 気候変動と要因 ・海洋と太陽、エアロゾルなど 4. 対策とエネルギー ・原子力、バイオ燃料、石炭
  2. 2. 判断力 -2-
  3. 3. 1. 地球温暖化問題にまつわる最近の事件 これらの例は、科学のプロセスが、いかに研究者 の動機によって歪められるかを示す。 3
  4. 4. 1. 地球温暖化問題にまつわる最近の事件 1.1 過去気温データの破綻 ・ホッケースティック(HS)曲線事件の顛末 1.2 IPCC報告書とステークホルダー(利害関係) ・クライメートゲート事件 ・グレーシャーゲート事件 4
  5. 5. 1. 地球温暖化問題にまつわる最近の事件 1.1 過去気温データの破綻 ・ホッケースティック(HS)曲線事件の顛末 1.2 IPCC報告書とステークホルダー(利害関係) ・クライメートゲート事件 ・グレーシャーゲート事件 5
  6. 6. 過去気温の推定 ホッケースティック(HS)曲線 ここ~1000年 Mannらのデータ 20世紀の気温上昇が顕著 M. マンらのホッケースティック曲線 (1999) 20世紀は異常か? 0.5~1℃/100年 6 http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/563.htm
  7. 7. Mann et al. ’99 の方法に準拠 標準主成分分析 による結果 E. Wegner et al., “Ad Hoc Committee Report On The ‘Hockey Stick’ Global Climate Reconstruction,” 7 prepared on the request of U.S. House Committee on Energy & Commerce,
  8. 8. ホッケースティック曲線の問題点 異常データを抽出してしまう ! 20世紀の平均値 0 0 1000 2000 ホッケースティック曲線の出現 0 0 通常の主成分分析 ・・・・・・・・・ 1000 2000 0 1000 2000 異常データがあっても、影響は少ない 8 McIntyre & McKitrick 2005 Montford, “Hockey Stick Illusion,” 2009
  9. 9. 異常データ例 「世界で最も 影響の大き い樹木」 樹木試料の 履歴や個性 を無視 伊藤公紀『現代化学』2010 年1月号、58-62 1800 1900 2000 1800 1900 2000
  10. 10. 年輪の例 高気温、多雨で年輪幅大 – 気候の指標に使える 金子信博氏提供 気温の指標になるとは限らない http://climateaudit.files.wordpress.com/2009/11/luckman_scar_detail.jpg
  11. 11. 中国鍾乳洞 フィンランド 湖底堆積物 20世紀だけ上がった ように見えるのは、 農業・牧畜の影響 + 1000 1500 2000 温度を逆にしたため 図3 Mannらが用いた代替指標。文献2補足資料より M. Mann et al., Proc. Nat. Acad. Sci., 105, 13252–13257 (2008) および Supporting information 伊藤公紀『現代化学』2010年1月号、58-62
  12. 12. 温度高 農業・牧畜 の影響 中世 温暖期 温度が逆に [植物 繁茂] されている 温度高 引用後データ 元データ 伊藤公紀『現代化学』2010年1月号、58-62 図4. 中部フィンランドの湖で採取された湖底コアの密度データ 。Tiljanderら(2003)の湖底試料X線密度データ。 左) 縞模様は湖底コアの模式図。濃い灰色は有機物が多いことを示し、温暖気候に対応する。粗い縞(最近約150 年)は粘土層。中) 数値が大きいと、鉱物が多く有機物が少ないので、冷涼気候に対応する。20世紀の「温度低下」は 湖の人為的擾乱による粘土層形成による。右) Kaufmanらが初めに示した気温換算データ(Kaufman et al. 2008, Table S2より作成)。コア密度が大きい方が、気温が高いとされている。
  13. 13. 1. 地球温暖化問題にまつわる最近の事件 1.1 過去気温データの破綻 ・ホッケースティック(HS)曲線事件の顛末 1.2 IPCC報告書とステークホルダー(利害関係) ・クライメートゲート事件 ・グレーシャーゲート事件 13
  14. 14. 2. IPCC報告書とステークホルダー(利害関係) 2-1. クライメートゲート事件 - IPCC報告書著者らが、データ操作や論文ピアレ ビューへの干渉を行っていた。 14 渡辺正、”Climate事件 ― 地球温暖化説の捏造疑惑”、『化学』2010年3月号pp34-39
  15. 15. 2-2. グレーシャーゲート事件 - IPCC報告書におけるヒマラヤ氷河についての 記述は、根拠がなく、気候変動のインパクトを強調するために誇張された。 IPCC AR4, WGII, 10.6.2 The Himalayan glaciers Glaciers in the Himalaya are receding faster than in any other part of the world (see Table 10.9) and, if the present rate continues, the likelihood of them disappearing by the year 2035 and perhaps sooner is very high if the Earth keeps warming at the current rate. Its total area will likely shrink from the present 500,000 to 100,000 km2 by the year 2035 (WWF, 2005). WWF (World Wildlife Fund), 2005: An overview of glaciers, glacier retreat, and subsequent impacts in Nepal, India and China. World Wildlife Fund, Nepal Programme, 79 pp. 査読論文誌では ない報告書 15
  16. 16. ヒマラヤ氷河の実際 Gangotri氷河: 長さ30 km V. K. Raina, http://www.earthtimes.org/articles/show/304455,indian-ecology-minister-ramesh-says-i- 16 was-right-on-glaciers-melting.html
  17. 17. 情報の流れ(情報ロンダリングはどのようにして起きたか) 専門家が書いたのではない。また専門家のチェックがない(無視?)。 17 伊藤公紀、『ウェッジ』、2010年3月号
  18. 18. 18
  19. 19. 同様な事情は、あちこちの分野にあるようだ。 R. Hilborn, Faith-based Fisheries, Fisheries 31, 554 (2006) I suggest the fisheries community needs to look at itself and question whether there is not within our own field a strong movement of faith-based acceptance of ideas, and a search for data that support these ideas, rather than critical and skeptical analysis of the evidence. 他山の石に 19
  20. 20. 2. 「本当の」気温変化 2-1データの信頼性 ・地表気温測定の問題点(観測点の劣化、都市化) ・信頼性の高いデータ(衛星測定など) 2-2 変化の原因 ・最近の研究を例に(海表面温度変化は自然変動) 2-3 気候感度 (CO2二倍で気温は何度上がるか) ・モデルと観測の乖離(IPCCの見積もりは過大評価)
  21. 21. 2. 「本当の」気温変化 2-1データの信頼性 ・地表気温測定の問題点(観測点の劣化、都市化) ・信頼性の高いデータ(衛星測定など) 2-2 変化の原因 ・最近の研究を例に(海表面温度変化は自然変動) 2-3 気候感度 (CO2二倍で気温は何度上がるか) ・モデルと観測の乖離(IPCCの見積もりは過大評価)
  22. 22. *気温測定について 理想的 な測定 サイト NOAAの標準気象ステーション http://www1.ncdc.noaa.gov/pub/data/uscrn/documentation/program/X030FullDocumentD0.pdf 22
  23. 23. 「地表気温」の一般的定義について NASA(米航空宇宙局)のデータベースの解説(Q & A)より (http://data.giss.nasa.gov/gistemp/abs_temp.html)
  24. 24. 誤差の要因1 通常  地表気温の代表は地上2mでの測定温度  Lin, X., Pielke, R. A. Sr., Hubbard, K. G., Crawford, K. C., Shafer, M. A. and Matsui, T. 2007: “An examination of 1997–2007 surface layer temperature trends at two heights in Oklahoma,” Geophys. Res. Lett., 34, L24705, doi:10.1029/2007GL031652, 2007
  25. 25. 誤差の要因2 装置の劣化 百葉箱について - A. Wattsの実験 漆喰: 伝統的無機系塗料 ペンキの種類も重要 ラテックスペンキ は赤外線を吸収 25
  26. 26. 誤差の要因3 サイトの劣化 テキサス州ランパサスでの気温測定 http://gallery.surfacestations.org/watts-NYC-2008/page68.html 26
  27. 27. テキサス州ランパサスでの気温測定 観測サイトの移動 http://data.giss.nasa.gov/cgi-bin/gistemp/gistemp_station.py?id=425722570030&data_set=0&num_neighbors=1 27
  28. 28. 米国サイトでの百葉箱劣化例 A. Watts, How not to measure temperature, part 71: NOAA neglect of volunteer observers -28-
  29. 29. 米国A.Wattsの調査 現実は Surfacestations project reaches 82.5% of the network surveyed. 1007 of 1221 stations have been examined in the USHCN network. The Google Earth map below shows current coverage. http://www.surfacestations.org/
  30. 30. 米国A.Wattsの調査: 全米約1200箇所 Surfacestations project reaches 82.5% of the network surveyed. 1007 of 1221 stations have been examined in the USHCN network.
  31. 31. http://www.asahi-net.or.jp/~rk7j-kndu/kisho/kisho07.html 室戸岬の気温変化データ (NASAのサイトより) http://data.giss.nasa.gov/cgi-bin/gistemp/gistemp_station.py?id=210478990000&data_set=1&num_neighbors=1 31
  32. 32. 都市化(ヒートアイランド効果)の例 東京 http://berkeleyearth.lbl.gov/stations/156164
  33. 33. 都市化の影響の見積もり 人口の少ないサイトでの都市化影響が大 きい(R. Spencerによる最近の試み) 33 http://wattsupwiththat.com/page/3/
  34. 34. 米国におけるヒートアイランド効果の見積もり: 素データ使用 Edward R. Long, “Contiguous U. S. Temperature Trends Using NCDC Raw and Adjusted Data for One-Per-State Rural/Urban,” 34 SPPI (Science and Public Policy Institute) Original Paper, Thursday, 25 February 2010
  35. 35. 冬季における北極周辺地域の温暖化傾向 http://wattsupwiththat.com/2008/11/15/giss-noaa-ghcn-and-the-odd-russian-temperature-anomaly-its- 35 all-pipes/#more-4154
  36. 36. 町の中を走るロシアの集中暖房用スチームパイプ(熱シールドなし) ベルホヤンスクの例 36 http://wattsupwiththat.files.wordpress.com/2008/11/verhojansk_station2.jpg
  37. 37. 2. 「本当の」気温変化 2-1データの信頼性 ・地表気温測定の問題点(観測点の劣化、都市化) ・信頼性の高いデータ(衛星測定など) 2-2 変化の原因 ・最近の研究を例に(海表面温度変化は自然変動) 2-3 気候感度 (CO2二倍で気温は何度上がるか) ・モデルと観測の乖離(IPCCの見積もりは過大評価)
  38. 38. 複数の研究グループによる過去気温推定 (IPCC 第三次報告書) R. A. Kerr, Science, 307 (2005) 828-829, 11 Feb. 38
  39. 39. 気温推定 Moberg et al., Nature, 2005 J. C. Varekamp, “The Historic Fur Trade and Climate Change,” Eos, Vol. 87, No. 52, 26 December 2006, pp. 593, 596–597. -39-
  40. 40. 他の方法例 10万年 1万年  2000年 Dahl-Jensen et al., http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/282/5387/268 -40-
  41. 41. グリーンランドでは、 1920–1930と1995–2005 とで 気温上昇の様子が似ている グリーンランド 各地の気温 1992年 “Greenland warming of 1920–1930 and 1995–2005,” P. Chylek et al., Geophys. Res. Lett., VOL. 33, L11707 (2006) -41- -41-
  42. 42. 森林限界の変化 北西シベリアYamal地方 温暖 ヒプシサーマル期 (気候最適期) 中世温暖期 寒冷 Figure 12 Regional reconstruction of polar tree-line dynamics on the Yamal Peninsula since 1800 bc. The zero line indicates the position of the recent polar timber-line. Hantemiro & Shiyatov, “A continuous multimillennial ring-width chronology in Yamal, northwestern Siberia,” The Holocene 12,6 (2002) pp. 717–726
  43. 43. 最近の論文より 海底コアの分析 全期間に同じ手法を適用 2,000-year-long temperature and hydrology reconstructions from the Indo-Pacific warm pool, D. W. Oppo et al., Nature, Vol 460 (27 August 2009) 1113-1116
  44. 44. Argoフロート(各国から約3000)による海洋観測ネットワーク http://en.wikipedia.org/wiki/File:2011-02-countries.png
  45. 45. 全球平均 各海盆におけるSST (Sea Surface Temperature、海表面温度) の変化 大西洋 太平洋 インド洋 南極海 W. G. Large and S. G. Yeager, On the 北極海 Observed Trends and Changes in Global Sea Surface Temperature and Air–Sea Heat Fluxes (1984–2006), J. Climate, 25, 6123- 6135 (2012.)
  46. 46. 衛星による気温測定(酸素分子のマイクロ波利用) 下部対流圏 (5 km以下) の平均 -40℃ -30℃ -20℃ -10℃ 0℃ 10℃ http://www.ssmi.com/msu/msu_data_monthly.html -46-
  47. 47. 衛星による気温測定 http://www.ssmi.com/msu/msu_data_monthly.html -47-
  48. 48. 対流圏下部 衛星測定気温データ http://www.ssmi.com/msu/msu_time_series.html 48
  49. 49. 2. 「本当の」気温変化 2-1データの信頼性 ・地表気温測定の問題点(観測点の劣化、都市化) ・信頼性の高いデータ(衛星測定など) 2-2 変化の原因 ・最近の研究を例に(海表面温度変化は自然変動) 2-3 気候感度 (CO2二倍で気温は何度上がるか) ・モデルと観測の乖離(IPCCの見積もりは過大評価)
  50. 50.   IPCCFig.4 Simulations -50-
  51. 51. W. G. Large and S. G. Yeager, On the Observed Trends and Changes in Global Sea Surface Temperature and Air–Sea Heat Fluxes (1984– 2006), J. Climate, 25, 6123-6135 (2012.) 「観測に基づく、地球規模の海表面温度 と大気-海洋熱流の傾向と変化」
  52. 52. 全球平均 各海盆におけるSST (Sea Surface Temperature、海表面温度) の変化 大西洋 太平洋 インド洋 南極海 W. G. Large and S. G. Yeager, On the 北極海 Observed Trends and Changes in Global Sea Surface Temperature and Air–Sea Heat Fluxes (1984–2006), J. Climate, 25, 6123- 6135 (2012.)
  53. 53. 海表面温度の変化 = W. G. Large and S. G. Yeager, On the Observed Trends and Changes in Global Sea Surface Temperature and Air–Sea Heat Fluxes (1984–2006), J. Climate, 25, 6123-6135 (2012.)
  54. 54. 海表面温度の変化  増加    W. G. Large and S. G. Yeager, On the Observed Trends and Changes in Global Sea Surface Temperature and Air–Sea Heat Fluxes (1984–2006), J. Climate, 25, 6123-6135 (2012.)
  55. 55. Large & Yeagerの結論 W. G. Large and S. G. Yeager, On the Observed Trends and Changes in Global Sea Surface Temperature and Air–Sea Heat Fluxes (1984–2006), J. Climate, 25, 6123-6135 (2012.)
  56. 56. 2. 「本当の」気温変化 2-1データの信頼性 ・地表気温測定の問題点(観測点の劣化、都市化) ・信頼性の高いデータ(衛星測定など) 2-2 変化の原因 ・最近の研究を例に(海表面温度変化は自然変動) 2-3 気候感度 (CO2二倍で気温は何度上がるか) ・モデルと観測の乖離(IPCCの見積もりは過大評価)
  57. 57. モデルと観測の 乖離 57
  58. 58. 気候モデル計算(2000-2050) 衛星による測定1 (1979~) ラジオゾンデ(気球)による測定 衛星による測定2 http://data.giss.nasa.gov/modelE/transient/Rc_pj.4.03.html http://vortex.nsstc.uah.edu/data/msu http://www.remss.com/data/msu/monthly_time_series http://www1.ncdc.noaa.gov/pub/data/ratpac/ratpac-b - -58
  59. 59. 「気候感度」について 気候感度λ ΔT = λ × ΔF (ΔT : 気温の上昇、ΔF : 気候強制力)   -59-
  60. 60. 最近の実測値、推定値 CO2二倍時のΔT 1. Forster & Gregory, J. Climate, 2006 * 1.0 ~ 4.1℃ 最確値1.6℃ 2. Schwartz, J. Geophys. Res., Nov. 2007 * 0.6 ~ 1.6℃ 最確値1.1℃ (後、1.8℃に訂正) 3. Chylek et al., J. Geophys. Res., Dec. 2007 * 0.9~1.8℃ 最確値1.3℃ 4. Douglass & J. R. Christy, Ener. Env., Jan 2009 * CO2分として0.07℃/10年 (二倍時 ~1.2℃) 60
  61. 61. 水蒸気と雲のフィードバック -61-
  62. 62. CO2二倍時の温度上昇 (℃) 最大エントロピー生成 大循環モデル 最近の観測 *雲に対するスーパーパラメーター化 Wyant et al., GRL, 2006 *空間分解能7 km , Miura et al., 2005 平衡気候感度 (℃) IPCC AR4, Fig. 10.25. Equilibrium climate sensitivity and transient response.
  63. 63. 3.気候変動と要因の診断 3-1診断と誤診断 ・永久凍土の上の建物、キリマンジャロ山の氷河、 ハリケーン、ヒマラヤ氷河 3-2 自然要因 ・海洋、太陽、火山 3-3 人為的要因 ・エアロゾル、土地利用
  64. 64. 3.気候変動と要因の診断 3-1診断と誤診断 ・永久凍土の上の建物、キリマンジャロ山の氷河、 ハリケーン、ヒマラヤ氷河 3-2 自然要因 ・海洋、太陽、火山 3-3 人為的要因 ・エアロゾル、土地利用
  65. 65. 永久凍土の融解による家屋の崩壊 『不都合な真実』p.132-133より65- -65- -
  66. 66. ACIA: Arctic Climate Impact Assessment (2004), p. 929 永久凍土の融解 16.3.2. Buildings 手抜き工事の例 赤祖父俊一『正しく知る地球温暖化』、 (誠文堂新光社、2008年)より 66
  67. 67. 『不都合な真実』p.44-45 -67-
  68. 68. キリマンジャロの氷河 気温は零下、湿度低下 冬乾期 夏乾期 雨季 太陽の 動き 気温上昇で融解?  太陽熱による蒸発 山頂 G. Kaser et al., Modern Glacier Retreat on Kilimanjaro as Evidence of Climate Change: 68 Observations and Facts, Int. J. Climatol. 24: 329–339 (2004)
  69. 69. 『不都合な真実』p.80-81より -69-
  70. 70. 極端な現象について カテゴリー5 NOAAデータより -70-
  71. 71. M. E. Mann and K. A. Emanuel, Eos, Vol. 87, No. 24, 13 June 2006 -71-
  72. 72. 西暦 強いハリケーンの数 サンゴ礁データか らの推定 最近の観測 誤差の多い観測値 J. Nyberg et al., Nature, 447 (2007) 698-702 -72-
  73. 73. 経済損失の増加 1960 2006 『不都合な真実』p.102-103より -73-
  74. 74. R. Pielke Jr., C. Landsea et al., Nat. Hazards Rev., Feb. 2008, 29-42. -74-
  75. 75. R. Pielke Jr., C. Landsea et al., Nat. Hazards Rev., Feb. 2008, 29-42. -75-
  76. 76. 海氷面積 海氷面積 http://arctic.atmos.uiuc. edu/cryosphere/
  77. 77. 人為的な影響について最近の研究展開 : エアロゾル、スス(石炭火力発電等) 北極圏 南半球(除赤道) 最近の北極温暖化のかなりの部分はスス の影響らしい(背景はススで汚れた氷河) E. Kintisch, Science, 324 (2009) 323
  78. 78. ヒマラヤ の場合 -78-
  79. 79. 気候変動情報の検証例 *北極圏の異変 *氷河 *海面上昇 *異常気象 *感染症 *気温測定 誤報道のスペクトル 情報リテラシー の必要性 「作為的報道」 「政治的判断」 「無知」 「科学的困難」 79
  80. 80. 3.気候変動と要因の診断 3-1診断と誤診断 ・永久凍土の上の建物、キリマンジャロ山の氷河、 ハリケーン、ヒマラヤ氷河 3-2 自然要因 ・海洋、太陽、火山 3-3 人為的要因 ・エアロゾル、土地利用
  81. 81. 海温分布の特徴 イワシ型 太平洋十年振動 (Pacific Decadal Oscillation: PDO) 型 指 数 型の交代 アンチョビー型 年 クロロフィル量 F. P. Chavez et al., “From Anchovies to Sardines and Back: Multidecadal Change in the Pacific Ocean,” Science, 299, 217-221 (2003) -81-
  82. 82. 漁業への影響 & 自然変動 ペルー沖での漁獲高 アンチョビー イワシ 北海道ニシン漁 の衰退 F. P. Chavez et al., “From Anchovies to Sardines and Back: Multidecadal Change in the Pacific Ocean,” Science, 299, 217-221 (2003) -82-
  83. 83. 自然変動の例 Atlantic Multidecadal Oscillation (大西洋数十年振動) R. T. Sutton & D. L. R. Hodson, Science, 309, 115-118 (2005) -83-
  84. 84. S. Levitus, et al., “Barents Sea multidecadal variability,” Geophys. Res. Lett., VOL. 36, L19604, doi:10.1029/ 2009GL039847, 2009 84
  85. 85. 3.11new2 太陽 黒点 活動領域 羊毛斑 正確に は白斑 (Facula) http://www.sunspot.noao.edu/PR/wlZoo.html National Solar Observatory, Sacramento Peak -85-
  86. 86. 3.5黒点数 マウンダー ミニマム 細い実線は黒点数 (ftp://ncardata.ucar.edu/datasets/ds834.0/) 。太い灰線は初期の黒点データ (ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/STP/SOLAR_DATA/SUNSPOT_NUMBERS/ ANCIENT_DATA/) -86-
  87. 87. 水資源が豊かなときに繁栄 太陽活動大 旱魃(降水量小) 太陽活動 集落の歴史 繁栄、旱魃 湖の深さ 中世温暖期 小氷期 アフリカ の湖 D. Verschuren et al., Nature 403, 410 - 414 (2000) -87-
  88. 88. アジアモンスーンと 中国王朝 唐の衰退 元の衰退 明の衰退 鍾乳石の解析 雨多 雨少 太 陽 活 小氷期 動 大 ↓ 降 水 中世温暖期 量 P. Zhang et al., A Test of Climate, Sun, and Culture Relationships from an 1810-Year 大 Chinese Cave Record, Science, 7 NOVEMBER 2008 VOL 322, 940-942
  89. 89. 太陽・宇宙線・雲 14C, 10Beなど生成 太陽から来るいろいろな影響 -89-
  90. 90. 太陽の気候影響のメカニズム
  91. 91. High cloud 宇宙線と雲 Middle cloud Low cloud N. Marsh & H. Svensmark, Space, Sci. Rev., 94, 215-230 (2000) -91-
  92. 92. aa index aa指数(地磁気擾乱指標)と地表気温 場所、地域、季節、年代、高度、気候指標、偶然、因果関係(方向は?)etc. 92
  93. 93. 4 R² = 0.8408 temperature(spring)[℃] 3 2 1 北緯65度、東経19~25度あたり 0 (スウェーデン、フィンランド辺り) -1 R=0.916 p<0.0001 → 右、下図 -2 -3 5 10 15 20 25 30 35 40 aa index(January)[nT] aa index january temperature average(March,April,May) 40 4 35 春の地表気温と1月のaa指数 3 temperature[deg] 30 aa index[nT] 2 25 1 20 0 15 -1 10 5 -2 0 -3 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 year aa-January T-spring 1960-2001(QBO EAST) (around N65,E19~25)
  94. 94. 北極振動に着目 Arctic Oscillation index 北半球の気候を支配 http://tao.atmos.washington.edu/ publications/thompson_wallace_ 1997.abstract.html 94
  95. 95. 観測 モデル Figure 14a: Comparison of the observed distribution of temperature changes (ACIA, 2004) and the simulation (hindcasting) by the IPCC arctic group (Chapman 2005). Is the Earth still recovering from the “Little Ice Age”? A possible cause of global warming – an updated version –Revised May 7, 2007 Syun-Ichi Akasofu -95-
  96. 96. 5年フーリエフィルターで平滑化 伊藤公紀、『地球温暖化』、2003年 -- 地球惑星連合学会2008年大会
  97. 97.  97
  98. 98. 太陽風と磁気圏の相互作用  John G. Lyon, The Solar Wind- Magnetosphere- Ionosphere System, SCIENCE VOL 288 16 JUNE 2000 1987-1891 98
  99. 99. μ0 = 真空の透磁率、msw = 太陽風イオン粒子の平均質量、ME = 地球の磁気 モーメント、 Nsw = 太陽風イオン密度、vsw = 太陽風速度、B = 太陽風磁 場、θ = 太陽風磁場と地磁気の間の角度 I. Finch and M. Lockwood, Solar wind-magnetosphere coupling functions on timescales of 1 day to 1 year, Ann. Geophys., 25, 495–506 (2007)
  100. 100. 1月、QBO (赤道域成層圏 準2年振動) 西風の年 類似性に注目 100
  101. 101. 太陽風と磁気圏の相互作用 aa指数 太陽風エネルギーに比例 成層圏 対流圏 地表 ・宇宙気象学・宇宙気候学のミッシングリンク 太陽風磁気圏熱圏中間圏成層圏 対流圏地表 ・成層圏オゾンが関与か? 伊藤、地球惑星科学連合大会’08-’13
  102. 102. 火山気温Lam H. H. Lam, 1982 火山活動 気温 -102-
  103. 103. 自然変動の影響の例 火山(硫酸エアロゾル) http://icecap.us/images/uploads/Ocean_Multidecadal_Cycles.pdf -103-
  104. 104. 2.G.Pinatubo フィリピンのピナツボ山が噴火した後に観測された気温変化の様子(模式図)。 元データは、Alan Robock Volume 295, Science, 2002年2月15日号、1242-1244頁。 -104-
  105. 105. 火山噴火と東北地方の凶作 近藤純正、「地表面に近 い大気の科学」p.281 -105-
  106. 106. 6-8月の平均気温 と米の作況指数 近藤純正、「地表面に近 い大気の科学」p.279 -106-
  107. 107. 3.気候変動と要因の診断 3-1診断と誤診断 ・永久凍土の上の建物、キリマンジャロ山の氷河、 ハリケーン、ヒマラヤ氷河 3-2 自然要因 ・海洋、太陽、火山 3-3 人為的要因 ・エアロゾル、土地利用
  108. 108. 人為変動要因 -108-
  109. 109. エアロゾルの影響 アジア褐色雲 Asian Brown Haze http://stacks.msnbc.com/news/792811.asp 中国と褐色雲 NASA発表 -109-
  110. 110. スス気温降水 気温変化 降水量変化 中国とインドから排出されるススによる気候影響のシミュレーション (ハンセンのグループの計算結果、Science, 2002年9月27日号、2250ページより) 途上国からは反発あり -110-
  111. 111. C. H. Marchall & R. Pielke Sr., Mon. Weth. Rev., 32, 28 (2004) 土地利用変化(特に植生) -111-
  112. 112. C. H. Marchall & R. Pielke Sr., Mon. Weth. Rev., 32, 28 (2004) 気温、1900年以前 気温、1993年 気温、差 降水量、1900年以前 降水量、1993年 降水量、差 -112-
  113. 113. 植生の違いと雲 United State Geological Survey, 1991年現在の植生 グリッドの粗いモデルでは無理 草原の場合 R. A. PIELKE , Sr. et al., Ecological Applications 7: 3–21, 1997. -113-
  114. 114. R. Pielke Sr, Climatic Change 52: 1–11, 2002. ●自然植生 ●CO2二倍 ●植物応答 Figure 4. RAMS/GEMTM coupled model results – the seasonal domain-averaged (central Great Plains) for 210 days during the growing season, contributions to maximum daily temperature, minimum daily temperature, precipitation, and leaf area index (LAI) due to: f1 = natural vegetation, f2 = 2 × CO2 radiation, and f3 = 2 × CO2 biology (adapted from Eastman et al., 2001). -114-
  115. 115. CO2 濃度 280  560 ppm 海の酸性化 pH 8.17  7.93 海水pH 7.8 - 8.2 IPCC ESTOC (29°N, 15°W; (Gonzalez-Dávila et al., 2003)), HOT (23°N, 58°W; (Dore et al., 2003)) and BATS/Station S (31/32°N, 64°W; (Bates et al., 2002; Gruber et al., 115
  116. 116. 海水pH 7.8 - 8.2 Ocean acidification due to increasing atmospheric carbon dioxide WBGU Policy document 12/05 June 2005 116
  117. 117. 4. 対策とエネルギー 4.1. 気候変動の全体像 ・西洋的視点と東洋的視点 4.2 原発の問題点 ・具体的問題点ー技術的、経済的、社会的 4.3 エネルギー政策と技術 ・電気自動車、バイオ燃料、石炭
  118. 118. 4. 対策とエネルギー 4.1. 気候変動の全体像 ・西洋的視点と東洋的視点 4.2 原発の問題点 ・具体的問題点ー技術的、経済的、社会的 4.3 エネルギー政策と技術 ・電気自動車、バイオ燃料、石炭
  119. 119. 地球温暖化(気候変動) さまざまな要因 人為的要素 原因 温室効果ガス、エアロゾル、土地改変 自然変動 太陽活動、火山、大気、海洋 いろいろな影響 影響 地球的 地域的 局所的 対策 地球的 地域的 局所的 平均的   個別的 適当な対策 -119- -119-
  120. 120. 単純化の利点と弊害 伊藤公紀、「地球温暖化の心理学」、パリティ、2012年1月号 ニスベット『木を見る西洋人、森を見る東洋人』ダイヤモンド社 120
  121. 121. 原因除去: CO2で気温が上がるなら、エアロゾルで下げれば? 副作用など Panel on Policy Implications of Greenhouse Warming, Policy Implications of Greenhouse Warming, National Academic Press, 1992.
  122. 122.   多様な観点と戦略  よりよい局所最適解 S. ページ「多様な意見はなぜ正しいのか」 122
  123. 123. S.ペイジ『なぜ多様な意見は正しいのか』 多様性の重要さについて ダイヤモンド社 123
  124. 124. 対策・政策 分析的・理想主義 vs 総括的・現実主義 参考: R. ニスベット『木を見る 原因除去 西洋人、森を見る東洋人』(ダ vs イヤモンド社) 回復力強化 
  125. 125. 政策例: *社会や生態系の脆弱性・回復性に着目 ・ ミクロ視点 ・ 短期・中期・長期 *持続可能なエネルギー 125
  126. 126. 4. 対策とエネルギー 4.1. 気候変動の全体像 ・西洋的視点と東洋的視点 4.2 原発の問題点 ・具体的問題点ー技術的、経済的、社会的 4.3 エネルギー政策と技術 ・電気自動車、バイオ燃料、石炭
  127. 127. 原発の問題点 日本が原子力を推進する理由 ・温暖化対策 ・エネルギー密度 ・エネルギー安全保障 ・日本の技術力 ・発電コストの安さ ・核武装の可能性 参考: 「事故時30 km 圏内」の面積 = 706.5 km2 Source:「原子力立国計画」経済産業省 環境情報谷生研・出脇氏協力 127
  128. 128. 128
  129. 129. 原発事故の確率 全世界で430基の原発 伊藤公紀『これだけ 知っていれば安心! 6250炉年/430炉 = 約15年に一度の大事故 放射能と原発の疑 問50』日本評論社,  スリーマイル島、チェルノブイリ、福島(40年で3回) p.3 129
  130. 130. 高レベル放射性廃棄物処理-ガラス固化体 “Liquid Fed Ceramic Melter” (LFCM) 液体供給セラミクス溶融炉 *炉材の寿命~5年 *大型化可能 (3mx3mx3m) *炉下部に白金族元素が蓄積、 溶融ガラスの降下を妨害 *炉温度の1200℃保持不能 フランス式: 放射性廃棄物の「乾燥・酸化物 化」と「ガラス固化」の二段型 *インコネル(Ni主成分合金)製 溶融炉の寿命、6ヶ月~1年 *誘導加熱、スケールアップ困難 http://cnic.jp/english/newsletter/nit125/nit125articles/rokkasho.html 130
  131. 131. ガラス固化体の最終処分に適した場所の条件 イギリスでは、この条件を満たす地点が 伊藤公紀『これだけ知ってい 国内に100か所、国土の面積の約16% れば安心! 放射能と原発の 日本は? 疑問50』日本評論社, p.9 131
  132. 132. 4. 対策とエネルギー 4.1. 気候変動の全体像 ・西洋的視点と東洋的視点 4.2 原発の問題点 ・具体的問題点ー技術的、経済的、社会的 4.3 エネルギー政策と技術 ・電気自動車、バイオ燃料、石炭、潮汐力
  133. 133. 自動車の話題 電気自動車のCO2排出評価 最近の多面的な評価例 World Wildlife Foundation (WWF) + IZES, a German institute for future energy systems http://www.wwf.de/downloads/publikationsdatenbank/ddds/30496/ 133
  134. 134. 電気自動車の目的について 平野宏和氏(電気自動車のパイオニア) との意見交換 134
  135. 135. 油やし(オイルパーム)栽培 実の収穫 果肉と種から搾油(パーム油) http://en.wikipedia.org/wiki/Image:El aeis_guineensis0.jpg メタノール(ナトリウムメ トキシド)との反応 エステル化(低沸点化) ディーゼル燃料 グリセリン バイオディーゼル製造 http://tropicalplant.air- nifty.com/top/2006/07/post_f5e6.html 135
  136. 136. バイオディーゼル開発に伴う種々の問題 労働問題 : 低賃金、危険性、児童労 働、 油やし栽培、収穫、 健康被害(農薬、事故)など 搾油の工程 開発問題 : 違法伐採、土地紛争、 先住民問題など 環境問題 : 生態系破壊、森林火災、 土壌浸食、水質汚染など パーム油 食料等との競合 : 調理用油、マーガリン、 洗剤、インク等 グリセリン 廃棄物問題 136
  137. 137. バイオ燃料はカーボンニュートラル? 伊藤・本藤、「バイオ燃料の可能性とリスク」、現代化学、2007年10月号、52-58 元データはZah et al., EMPA report, 2007 137
  138. 138. 元データはZah et al., EMPA report, 2007 伊藤・本藤、「バイオ燃料の可能性とリスク」、現代化学、2007年10月号、52-58 138
  139. 139. 石炭火力発電の重要性 発電内訳 石炭 石油 天然ガス 原子力 水力 その他 中垣喜彦(電源開発) www.brain-c-jcoal.info/news_images/cleancaolbukai_02_nakagaki.pdf 139
  140. 140. 米中で約100億t *中国のエネルギーは石炭火力が70% (電力では80%) Win-Win *発電効率34.6% (日本41.1%) 政策の可 能性大 *年間排出: 水銀200 t, SOx 2000万t, NOx 1900万t, 煤塵1000万t *呼吸器障害による死亡 30万-40万人/年 外交の *着色エアロゾルによる大きな気候影響 (洪水、北極圏、ヒマラヤ) 重要性 「平成21年3月3日 クリーンコール部会資料」より 140
  141. 141. 日本 米国 中国 インド 石炭火力発電の効率(国別) Wina Graus (w.graus@ecofys.com), Ecofys Netherlands bv Project number: PECSNL084467, November 2009 141
  142. 142. 日本の技術について 火力発電における SOx, NOx発生量 の各国比較 (g/kWh) 谷明人(資源エネル ギー庁) eneken.ieej.or.jp/d ata/pdf/1428.pdf アメリカでも健康 被害あり 死亡23,600/年 損失労働時間 3,186,000 h 有効利用すべき http://earthpolicy.org/Updates/2008/Update70_data.htm 142
  143. 143. http://uri-net.com/Documents/NPO_28Jun08_Itakura.pdf エネルギー・チャレンジ・セミナーin Hokkaido「石炭の今と未来」石炭地下ガス化の 将来展望 室蘭工業大学 板倉 賢一 143
  144. 144. 潮力発電の例 (韓国) 始華湖(シファホ)潮力発電所 2011年~ 10基合計で25.4万kW 50万人分の電力 元は干拓地用の淡水湖 淡水化放棄、海水化 「撹拌」による水質回復 の効果も http://www.toyo-keizai.co.jp/news/general/2011/post_4515.php 144
  145. 145. 結びーどのように考えるか 145
  146. 146. 146
  147. 147.   -147-
  148. 148. *温暖化・気候変動の科学は、やっと本格的に なったところ! *気候変動の要因と謎は多い! *「分かったつもり」は危険! *分からないときは、後悔しない(どっちに転 んでも良い)政策を! *気候変動対策とエネルギー政策を分ける
  149. 149. 常識? 非常識? 北極・南極の氷と海面の関係は? 単純 CO2を減らすために化学的に固定する? 地球が温暖なのは二酸化炭素のため? 気候モデルで将来が予測できる? 北極の気温上昇は二酸化炭素のせい? 温暖化するとマラリアが増える? 木を植えると気温が下がる? 温暖化問題対策として有効なことは? 複雑 メディアリテラシーの重要性(IPCCを含めて) -150-
  150. 150. 地球温暖化(気候変動)について 対策 地球的 地域的 局所的 平均的   個別的 適当な対策 長期 : 中・短期 : 社会の枠組み 社会・生態系の脆弱性・ 削減策等 回復性に着目 151
  151. 151. ファーストオピニオン: 現在の気候変動はCO2増加が原因  原子力を使ってでもCO2削減が急務 セカンドオピニオン: 気候変動(特に局地的)の主因は CO2以外の人為的要因と自然変動  CO2急削減は効果なく逆に危険 短期的には脆弱性・回復性アプローチ [実効性] 長期的にはCO2削減策・条約の改正 [方向性] *情報の検証、*他の気候変動要因の評価 -152-
  152. 152. 153
  153. 153. 付録資料 154
  154. 154. 二酸化炭素濃度と気温上昇の関係 産業革命以前 現在 二酸化炭素二倍 気温上昇(℃) 二酸化炭素濃度(ppm) http://wattsupwiththat.files.wordpress.com/2011/11/ridley_pic3.pngより
  155. 155. 2-3. アマゾンゲート事件 - 熱帯林の脆弱性を古誇張するため、 IPCC報告書に根拠のない数字と文を記述した。 1. ネーチャー誌に、「エルニーニョのとき、アマゾンの森林は乾燥がひどくな り、伐採や森林火災に対して弱くなる」という妥当な内容の論文が掲載さ れる。 2. WWF報告書がこれを引用。著者はネーチャーの論文から取った文の前に 「アマゾンの森林は雨量が少し変化しても大きく影響を受ける」と付記。 (趣旨が全く異なることは見ての通り。) 3. IPCCの作業部会IIのラテンアメリカセクションの著者が、このWWF報告書の 文を引用し、アマゾンの森林の脆弱さを主張。 参考: アマゾン熱帯林はそれほど脆弱ではないという最新報告あり。A. Samanta et al., “Amazon forests did not green‐up during the 2005 drought,” Geophys. Res. Lett., 37, L05401 (2010). 156
  156. 156. *自然変動 太陽のX線画像 太陽 海流 雲 -157-
  157. 157. 大きな自然変動の例 雲量変化 ISCCP 雲による太陽光反射 地球照データ E. Pallé et al., Eos, Vol. 87, No. 4, 24 January 2006 ’00-’04 全雲量は増したが、低層の雲の割合が減った アルベド増加(太陽光吸収の減少)でも、気温上昇の可能性 -158-
  158. 158. 北極海域 どちらも暖かい 海流の流入 : 赤祖父 地上気温の変化の様子は緯度によって違う。元データはジョーンズグループのもの。 -159-
  159. 159. アラスカの鮭漁とPDO. *河川の流量との関係 *食物網への影響 (海洋上層の深さと温度 vs プランクトン量) 1900 2000 N. Mantua et al., Bul. Amer. Metor. Soc., 78: 1069-1079 (1997). -160-
  160. 160. ペルー沖ニシン 1980 1990 2000 傾向は一致 日本近海のニシン http://www.ori.u-tokyo.ac.jp/en/special/topics_5/topics-e.htm -161-
  161. 161. ニシン型 サケ 高海水温 ニシン アンチョビー キハダマグロ減 キハダマグロ増 色々な変化 F. P. Chavez et al., “From Anchovies to Sardines and Back: Multidecadal Change in the Pacific Ocean,” Science, 299, 217-221 (2003) -162-
  162. 162. 3.19マヤ文明 ~200年周期 マヤ文明の消長と対応している この辺までは太陽光度変化で説明? ユカタン半島の湖から採取された堆積物について、酸素18と炭素14の変化を比べた図。208年周期 成分の対応を見ている。Hodellら、Science, 2001年5月18日号1367頁より。 -163-
  163. 163. 3.CBond14C 1000-2000年周期 大西洋の流氷 太 流 陽 氷 活 量 動 流氷の量を示す海底堆積物中の鉱物量と、太陽活動の程度 を示す炭素14の生成量との関係。 ボンドら、Science, 2001年12月7日号2130頁より -164-
  164. 164. Fig.6.5 Solar Irradiance 数百年内に0.2~0.5%の変動? 実は0.1%か?[小さすぎる] Figure 6.5: Reconstructions of total solar irradiance (TSI) by Lean et al. (1995, solid red curve), Hoyt and Schatten (1993, data updated by the authors to 1999, solid black curve), Solanki and Fligge (1998, dotted blue curves), and Lockwood and Stamper (1999, heavy dash-dot green curve); the grey curve shows group sunspot numbers (Hoyt and Schatten, 1998) scaled to Nimbus-7 observations for 1979 to 1993. -165-
  165. 165. 宇宙線と雲量 宇宙線量変化(x1/10) 雲量 デンマークグループが見いだした宇宙線と雲の関係。 伊藤、「科学」1999年8月号665頁より。太陽黒点変動と対応してい -166-
  166. 166. Cosmic ray and low-cloud top temperature [雲頂温度] 宇宙線が雲の放射特性に影響 N. Marsh & H. Svensmark, Space, Sci. Rev., 94, 215-230 (2000) -167-
  167. 167. 太陽磁気活動の寄与? 気温データと太陽磁場の流れとの関係。10年平均のデータ。磁場データは Lockwood et al., Nature (1999) -168-
  168. 168. 宇宙線 雲にかかる電場が上層の雲の中の核生成に影響し、それが下層の雲からの雨の量を変える、という ティンスレーのモデル。Tinsley, J.Geomag. Geoelectr., 48, 165-175 (1996)より。 -169-
  169. 169. 補足 雲の変化、スライド141 エネルギー収支と平衡温度、スライド65 T平衡 = {1368 x107 x10-4 x(1-0.3)/(4x5.67x10-5)}1/4 = 254.9 (K) アルベド, A 例: 雲量変化(69% 64%)で A が 0.30から0.27に減少したとする T平衡 = {1368 x107 x10-4 x(1-0.27)/(4x5.67x10-5)}1/4 = 257.6 (K) 257.6 – 254.9 = 2.7 (K)の温度上昇 (in 15 years). 注: 実際にはこんな気温変化は観測されていない。未解明 -170-
  170. 170. 北極振動との相関 気温 降水量 http://tao.atmos.washington.edu/analyses0500/tempprecipao.1deg.gif -171-
  171. 171. 5y-Fourier filtered 北極の低気圧の強さ 太陽から来る磁場の強さ 黒点 伊藤公紀、『地球温暖化』、2003年 黒点数よりもaaインデックスが相関 -- 地球惑星連合学会2008年大会 -172-
  172. 172. 最近のデータ 厳選サイト (Suttu, Miyako, Murotomisaki) 気温データ: 近藤純正(東北大名誉教授)[菱形、青曲線、赤曲線] aaインデックス:[橙色曲線] British Geological Survey, http://www.geomag.bgs.ac.uk/gifs/aaindex.html -173-
  173. 173. aaインデックスと地表気温相関(月データ)の例 伊藤公紀、未発表 フィンランド・ソダンキュラ -174-
  174. 174. 太陽磁気活動指数(aa) 、 北極振動指数(AO)と 地表気温の相関地図 (1960-2001) 冬aa vs 春気温 超高層大気の関与? 雪氷の関与? 海の関与? 伊藤公紀 未発表 冬AO vs 春気温 -175-
  175. 175. IPCCFig.4 Simulations 太陽+火山 温室ガス+エアロゾル 実測に合わせた由 過去の気温 変化の説明 「1970年以降に人為的 スス、土地利用は 影響」という結論 余り考慮されてい ない -176-
  176. 176. 気候強制力 Climate Forcing 放射強制力 Radiative Forcing ’01年IPCC 垂直分布 ’07年IPCC 大気上部 (TOA)放射強制力 大気放射強制力 着色エアロゾル(スス) 表面放射強制力 着色エアロゾル(スス) 空間分布 極めて不均質だが、 ’01年IPCC 全球平均値 政策に必須 地域値 土地利用、エアロゾル まだ 非放射強制力 Nonradiative Forcing まだ 水循環、植物分布 -177-
  177. 177. 木と雪 雪原も以外に暗い - - 反射率が低い 樹木の影響 2004年1月 2004年7月 衛星写真(合成) Fig. 3. Blue Marble: Next Generation True-color, cloud-free composites during (top) January 2004 and (bottom) July 2004. R. S TOCKLI et al., Eos, Vol. 87, No. 5, 31 January 2006 -178-
  178. 178. 植物量と気温 太陽光の吸収 北アメリカ 木を植えると気温が上がる? ユーラシア US Climate Change Science Program (http://www.usgcrp.g ov/usgcrp/images/o cp2003/ocpfy2003- fig6-1.htm ) -179-
  179. 179. 2.「CO2による温暖化と気候変動」の問題点 IPCC.Fig.2汚染気体 南極などの 氷の分析 二酸化 産業革命以前 炭素 よりも30%くらい 増えた メタン IPCC報告書より 酸化 窒素 180
  180. 180. 気温上昇と原因特定 1992年 2002年 2005年 『不都合な真実』p.194-195より 181
  181. 181. QBO 相: ● 東風、●西風 宇宙気象学の可能性 春(3-5月)の地表気温(℃、フィンランド・ソダンキュラ)と北極振動 伊藤、地球惑星 指数と、1月のPαとの対応 [成層圏準二年振動(QBO)考慮] 科学連合大会’11 18
  182. 182. 183
  183. 183. 184
  184. 184. 185
  185. 185. 不確実性を基にしたリスクの性格付け(WBGU) 管理 リスクの型 特徴 損害規模 生起確率 行動戦略 方法 科学的 ダモクレス 起きると大変な損害 大 小 災害可能性を減らす 対応 (Damocles) (「ダモクレスの剣」より) 確率を求める レジリエンス(回復力、 復元力)を高める シクロプス 一面しか見えない 大 不確実 サプライズ(意外事象) (Cyclops) (一つ目の巨人) の回避 緊急事態管理 予防的 ピュティア あいまい(神託) 不確実 不確実 予防原則の採用 対応 (Pythia) 代替物の開発 知識の改良 緊急事態管理 パンドラ 何が起きるか分からな 不確実 不確実 (Pandora) い(「パンドラの箱」より) 言説的 カサンドラ 「遅れ」により無視(トロ 大 大 意識形成 対応 (Cassandra) イの王女の予知) 信頼形成 大衆参加 リスクコミュニケーション メデューサ 恐れが先行(見ると石に 小 小 不測自体管理 (Medusa) なる怪物) 日本の原発のリスクの型は? 浦野・松田共編『生態環境リスク いずれにしても、「容認できないリスク」 マネジメントの基礎』オーム社 186
  186. 186. 偏西風の蛇行による異常気温: 冬は北極振動の影響、夏は原因不明 2010年7月初旬の気温分布 http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=44664
  187. 187. 最近の展開3 「現在の気候変動は人為原因」は科学者の総意か & IPCCは科学者を代表するか Von Storch(統計学)らのアンケート、Fig. 30 気候学者の分類と態度 物理学的な考察をする グループ(含むモデル) : 賛成多 自然科学的な考察をする グループ : 反対多 赤祖父俊一『正しく知る地球温暖化』 (誠文堂新光社、2008年), p.29 IPCC  CO2による温室効果研究グループ (赤祖父 p.61)188- - -188-
  188. 188. 見方の参考 地球と人間のアナロジー 短 気象 期 生理的現象 中 天候 期 体調 長 気候 期 体質 環境科学と医学 対象は複雑な系 医者ができるのは、体の回復力を増すことだけ ヒポクラテス(古代ギリシャの医聖) -189- 189- -
  189. 189. 英国法廷で指摘された注意 : 『不都合な真実』の9つの誤り 1.「近い将来」に海面が急速に上昇する、は杞憂 2.太平洋サンゴ礁が温暖化で沈みつつある、の裏付けはない 3.メキシコ湾流が止まって西ヨーロッパが氷期に入る、はおかしい 4. 65万年間の二酸化炭素濃度と気温の相関の解釈は正しくない 5.チャド湖の縮小は地球温暖化の証拠ではない 6.キリマンジャロ山の雪が消えた原因は地球温暖化、は無理 7.ハリケーン・カトリーナを地球温暖化のため、は証拠不十分 8.ホッキョクグマが溺れたのは北極の氷が減ったから、は間違い 9.サンゴ礁の白化の原因は複雑 -190-
  190. 190. 氷の解け方1 高度測定による 氷の量の評価 氷が減少した地点と 氷が増加した地点が ある a mass balance of the Greenland Ice Sheet of between +25 and –60 Gt (–0.07 to 0.17 mm SLE) per year from 1961– 2003, and –50 to–100 Gt (0.14 to 0.28 mm SLE) per year from 1993–2003, with even larger losses in 2005. 2.8 cm/100年 SLE: sea level equivalent IPCC第四次報告書より - -191
  191. 191. 「温暖化が急速に進む北極圏」 赤祖父俊一 (国際北極圏 研究センター所長) (朝日新聞2005年1月12日) 北極圏では1920年から1950年にかけて気温が数度上昇し た。北極海の海氷も縮小した。過去も現在も北大西洋の温かい 海水の流入が強くなったのが大きな原因である。いずれにせよ、 現在の気温上昇の一部は準周期的自然変動である。北極圏の 気候モデルに必要なデータが不十分であり、現段階では自然変 動と温室効果の割合を決めることが出来ない。北極圏の気候変 動研究はこのようにまだ問題が多い。 <筆者>アラスカ大教授を経て現職。オーロラの研究で日本学士 院賞受賞。 -192-
  192. 192. IPCC第4次報告書より 海面高さ : 変動が激しい 潮汐による潮位変化は数m 気圧変化で数十cm 場所による違いも エルニーニョ Monthly mean sea level curve for 1950–2000 at Kwajalein (8°44’N, 167°44’E). The observed sea level (from tide gauge measurements) is in blue, the reconstructed sea level in red, and the satellite altimetry record in green. Annual and semi-annual signals are removed to each time series and the tide gauge curve has been smoothed. The figure was drawn using techniques in Church et al. (2004) and Church and White (2006). -193-
  193. 193. チャド湖の収縮 宇宙航空研究開発機構・地 球観測研究センターのホー ムページに次のような記述 がある。「最近の1,000年間に おいては、・・・水位が大きく 変動しつつ、おそらく6回干上 がったことが分かっていま す。1908年頃には湖面水位 が下がって、南北2つの湖に 分裂しました・・・。1960年代 後半以降、この地域での雨 が少なくなり、チャド湖に注ぐ シャリ川などの水を利用する 灌漑計画が進んだため、水 位が急速に減少し、・・・。」 http://en.wikipedia.org/wiki/Image:ShrinkingLakeChad-1973-1997-EO.jpg -194-
  194. 194. 1920-現在 Atlantic Forcing of Persistent Drought in West Africa, T. M. 過去に大旱魃 Shanahan et al., Science, 324, 17 APRIL 2009, 377-380 -195-
  195. 195. マラリアに関して http://research.mki.co.jp/shiten/malaria.htm 2001年第三次報告書 「IPCCの数値モデル研究によると、2100年までに3~5℃気温が 上昇するならば、世界のマラリアの潜在感染危険地域は大きく拡 大し、そこに住む人口の割合は、現在の約45%から、50年後には 約60%に増加し、年間感染者数は、5~8千万人増加すると予測 されている。それまでに、わが国の西日本一帯も潜在感染危険地 域に含まれるという。また、米国の南部一帯は既に危険地域に含 まれつつあり感染者の増加が報告されている。 」 -196-
  196. 196. マラリア感染域の拡大・縮小 2050年までに気温~3.5℃上昇 というモデルでの予想 2000年 現在 モデルにより、 +2300万人(増 加)、 2050年-2500万人(減少) 差 D. J. Rogers & S. E. Randolph, The Global Spread of Malaria in a Future, Warmer World, Science, 289, 1763- 1766 (2000); erratum 19 Jan. (2001) -197-
  197. 197. 最近のいくつかの調査・解析結果 マラリアは、ヨーロッパやアメリカでは20世紀半ばまで土着。(シェークスピア(テ ンペスト)やロビンソン・クルーソーにも出てくる。Ague: マラリア熱、瘧(おこり)) 感染拡大・縮小は衛生の問題。低湿地などの寄与。 *P. Reiter et al., 2004: Global warming and malaria: a call for accuracy. Lancet Infect.Dis., 4, pp. 323. *P. Reiter, From Shakespeare to Defoe: Malaria in England in the Little Ice Age http://www.cdc.gov/ncidod/eid/vol6no1/reiter.htm 東アフリカのマラリア流行(1986年~1998年)は、気候変化と相関なし。 原因: Usambraでは抗マラリア剤に対する抵抗力、Ugandaではエルニーニョ による短期気象変化、Tanzaniaの山地では耐薬品性、Muhangaでは土地利 用変化と気温上昇、他の高地では人口移動と健康管理の失敗。 *S. I. Hay et al., Climate change and the resurgence of malaria in the East African Highlands. Nature, 415, 905 - 909, (2002). -198-
  198. 198. Nordhaus京都議定書 条約-対策 京都議定書は 有効でないとい う主張 うまいお金の 使い方がある のではという 提案 国際的取り組みの 重要性は指摘 Nordhaus & Boyer, “Warming the World, Economic Models of Global Warming” (The MIT Press, 2000) -199-
  199. 199. ヨーロッパ 気温上昇によ る損害評価 中低収入国 低収入国 中収入国 他の高収入国 米国 中国 ロシア・東欧 どちらが 1.一律な削減政策 良い? 2.最も弱い地域の脆弱性減少・回復力強化 Nordhaus & Boyer, Warming the World, p.96 200
  200. 200. 条約 影響 影響 条約 条約が十分条件 実効性高い 影響 条約 影響 条約 実効性低い 条約が必要条件 -201-
  201. 201. 最近の社会認知論・心理学の成果 どの2つを一緒 にするか? 西洋 : 性質に注目 東洋 : 関係に注目 観点の多様性 R. E. Nisbett and T. Masuda, Proc. Nat. Acad. Sci., 100 (2003) 11163- 11170. R. ニスベット『木を見る西洋人、森を見 る東洋人』(ダイヤモンド社) 202
  202. 202. IPCC.Fig.2汚染気体 南極などの 氷の分析 二酸化 産業革命以前 炭素 よりも30%くらい 増えた メタン IPCC報告書より IPCC (Intergovernmental 酸化 Panel on Climate Change) 窒素 気候変動に関する政府間 委員会 -203-
  203. 203. 気候モデルに入れられ てきた多数の要素 自然: 太陽、雲、降水、蒸 発、植物、海と海流、氷雪 人為: 温室効果ガス(CO2、 メタン、ハロカーボン)、エア ロゾル(透明、着色)、土地 利用 まだ十分に入れられて いない要素 自然: 太陽変動(特に磁気 活動)、雲の自然変動、潮 汐力(月、太陽) 人為: エアロゾル(特に雲 への影響と局所性)、局所 的な土地利用など AR: Assessment Report IPCC(気候変動に関する政府間パネル)第四次報告書(予定)より -204-
  204. 204. R. Pielke Sr.; Overlooked 気候モデルについて issues in the U.S. national climate and IPCC ①過程研究、感度研究 assessments, Climatic モデル Change 52, 1–11 (2002). の進歩 ②診断 ③予報 モデルと測定の食い 違いの例 気温高度分布など http://www.jccca.org/index.html ? 全国地球温暖化防止活動推進 センターホームページ より -205-
  205. 205. モデルと近似 SSTを主因と仮定した グローバルモデル 観測値 高分解能動力学 的モデル SSTの地域差を主因 と仮定した グローバルモデル G. A. Vecchi et al., “Whither Hurricane Activity?” Science, Vol. 322, 31 Oct. 2008, 687-689 -206-
  206. 206. インドモンスーンと旱魃・洪水 洪水 旱魃 1830 1850 1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 自然変動の影響大: ENSO、ユーラシア降雪量、QBO http://www.i4donline.net/articles/current-article.asp?articleid=2137&typ=GreenIT -207-
  207. 207. 2.25new3 GISP 39 氷床コアと昔の気温 変動大 [寒の戻り] 映画「デイ・アフター・トゥモロー」の元ネタ グリーンランド氷床コアの分析によって明らかになった激しい 気温変化(10℃以上)。元データはNOAAのデータベース、 ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/paleo/icecore/greenland/summit/gisp2/isotopes/ gispd18o.txtより。 -208-
  208. 208. 日射量変化のみで 氷期サイクルとミランコビッチ機構 遷移出現 N65゜ A. Berger and M. F. Loutre, An Exceptionally R. Calov et al., Transient simulation of the Long Interglacial Ahead? SCIENCE VOL last glacial inception. Part II: sensitivity 297, 23 AUGUST 2002 1287-1288 and feedback analysis, Climate Dynamics (2005) 24: 563–576 -209-
  209. 209. 大きな自然変動の例 雲量変化 ISCCP 雲による太陽光反射 地球照データ E. Pallé et al., Eos, Vol. 87, No. 4, 24 January 2006 ’00-’04 全雲量は増したが、低層の雲の割合が減った アルベド増加(太陽光吸収の減少)でも、気温上昇の可能性 -210-
  210. 210. アラスカの鮭漁とPDO. *河川の流量との関係 *食物網への影響 (海洋上層の深さと温度 vs プランクトン量) 1900 2000 N. Mantua et al., Bul. Amer. Metor. Soc., 78: 1069-1079 (1997). -211-
  211. 211. 3.19マヤ文明 ~200年周期 マヤ文明の消長と対応している この辺までは太陽光度変化で説明? ユカタン半島の湖から採取された堆積物について、酸素18と炭素14の変化を比べた図。208年周期 成分の対応を見ている。Hodellら、Science, 2001年5月18日号1367頁より。 -212-
  212. 212. Fig.6.5 Solar Irradiance 数百年内に0.2~0.5%の変動? 実は0.1%か?[小さすぎる] Figure 6.5: Reconstructions of total solar irradiance (TSI) by Lean et al. (1995, solid red curve), Hoyt and Schatten (1993, data updated by the authors to 1999, solid black curve), Solanki and Fligge (1998, dotted blue curves), and Lockwood and Stamper (1999, heavy dash-dot green curve); the grey curve shows group sunspot numbers (Hoyt and Schatten, 1998) scaled to Nimbus-7 observations for 1979 to 1993. -213-
  213. 213. 太陽磁気活動の寄与? 気温データと太陽磁場の流れとの関係。10年平均のデータ。磁場データは Lockwood et al., Nature (1999) -214-
  214. 214. 最近のデータ 厳選サイト (Suttu, Miyako, Murotomisaki) 気温データ: 近藤純正(東北大名誉教授)[菱形、青曲線、赤曲線] aaインデックス:[橙色曲線] British Geological Survey, http://www.geomag.bgs.ac.uk/gifs/aaindex.html -215-
  215. 215. 竜巻 Newsweek, April 28, 1975 “寒冷化する世界” この4月の竜巻発生は、かつ てなかったほど凄まじく、13 の州で148個を数え、 300人 以上の死亡と500万ドル相当 の被害をもたらした。 気温低下は…旱魃、洪水、 長い乾期や凍結期、モン スーンの遅れを引き起こし、 局所的な気温上昇の原因に すらなる。
  216. 216. 不確実な状況 後悔しない政策と技術開発 への対応 *損失と後悔度を算出して比較する *「どちらに転んでも良い」対策をしておくのが最善 Win-Win 政策(互いに得する) 例 *都市のヒートアイランド現象 コストがかからない/マイナスになる政策も * 「アジア褐色雲」 地域環境に大きな影響を与えていることが判明 「地球温暖化」対策と多くの点で共通し、 かつ効果が高くて分り易い。 -217-
  217. 217. Sliver cell Si太陽電池の工夫 価格現状例 35.3V、4.76A。Wあたりの単 価が500円ちょっとのもっとも コストパフォーマンスが高い太 陽電池です。 http://www.greenpost.jp/02_ne/ pv/004_pvtable.html Siウェハー(厚さ~1mm)を厚さ数十ミクロンにスライス、 コストを数分の1に (4.5ドル/W  1ドル/W) SCIENCE, VOL 315, 9 FEBRUARY 2007, p. 785 -218-
  218. 218. SLIVER SOLAR CELL TECHNOLOGY Andrew Blakers, Klaus Weber and Vernie Everett Australian National University, Canberra, 0200 -219-
  219. 219. アナロジー 「健康的なダイエット」 肥満 「急がば廻れ」 体重(脂肪+筋肉) 不健康 理想体型 筋肉量 *食事制限だけで脂肪を減らすと、筋肉も減る *免疫など、体のバランスが崩れる *筋肉を増強して脂肪を燃焼させるのが良い 220
  220. 220. 課題: エネルギー削減し つつ生活の質を維 持できるか? 慶応大学での見積 もり: CO2排出25%削減 で、GDPは5-6%減 久保田・松田『幻想のバイオ燃料』(日刊工業新聞社、2009年) p.180
  221. 221. 善き生 視野を広くして将来を探ろう! 「後悔しない」から「善き生」へ *「『善き生』を全体として捉えかえすには、国民一人当 たりのGNPのようなフロー(流れ)のみに頼らず、機能や潜 在能力といったストック(蓄積)にも注目する必要がある」 *税制、福祉制度、エネルギー源 <社会的選択> 判断基準を一つしか持たない人 セン、A.,『合理的な愚か者、経済学 = 倫理学的探求』 (大庭健・川本隆史訳、剄草書房、1989) -222-
  222. 222. カール・ベッカー (別華薫)氏の提案 近未来の世界の絶対不可欠ニーズ ①エネルギー(太陽・地熱・風・海) 「ソーラーエネルギーを対外的に安く安定して 供給できる国が第二成長期を経験するでしょ う」 ②有機農業 ③飲料水 ④リサイクル技術 人類の未来に対する日本の「こころ」の 貢献 「和」のこころ: 聖徳太子の十七条憲法 「宗教や発想は異なっても共通の価値 観を図って平和な世界にしよう」 -223-
  223. 223. ΔT = k ×time + k1×nino3.4 + k2×AOD 二酸化炭素 エルニーニョ・ エアロゾル(火 増加による ラニーニャに 山)による冷却 気温上昇分 よる変動 水蒸気(+)・雲のフィー k = 0.062±0.010 K/decade ドバック(-)が打ち消し あうことを示唆 水蒸気・雲のフィードバックがないとき、 ΔT(CO2) = 0.30 K/(Wm-2) ×5.33 ln(C(t)/C(t0)) = 0.070 K/decade 335 ppm (1979)  375 ppm (2004) 2×CO2による気温上昇ΔT = 0.98 ℃ D. H. Douglass & J. R. Christy, Ener. Env., Aug 2008, accepted. -224 224-
  224. 224. 常識? 非常識? 北極・南極の氷と海面の関係は? 単純 CO2を減らすために化学的に固定する? 地球が温暖なのは二酸化炭素のため? 気候モデルで将来が予測できる? 北極の気温上昇は二酸化炭素のせい? 温暖化するとマラリアが増える? 木を植えると気温が下がる? 温暖化問題対策として有効なことは? 複雑 メディアリテラシーの重要性(IPCCを含めて) -225-
  225. 225. 室戸岬 http://www.asahi-net.or.jp/~rk7j-kndu/kisho/kisho07.html 室戸岬測候所では東京や高 知で見られたような一方的な 気温上昇の傾向は明瞭では ありません。長期的には、むし ろ40~50年程度の周期で上 昇・下降を繰り返しているよう に見えます。 (近藤先生) アフリカ http://data.giss.nasa.gov/gistemp/maps/ -226-
  226. 226. エネルギーミックス http://www.wbgu.de/wbgu_jg2003_kurz_engl.html -227-
  227. 227. ハリケーンカトリーナの軌跡と消長 海表面温度 海面高さ WCR: warm core ring R. Scharroo,Eos, Vol. 86, No. 40, 4 October 2005 -228-
  228. 228. 追加 Regional Specialized Meteorological Centre (RSMC) Tokyo (Japan) Hong Kong Observatory (HKO; Hong Kong, China) JTWC, Webster et al.’s [2005] 台風の数 M-. C. Wu et al., Eos, Vol. 87, No. 48, 28 Nov. 2006, 537・48 -229-
  229. 229. 2003年のヨーロッパ 熱波、NASAデータ より 春の降水量が 少なく、土壌水 分が少なかった -230-
  230. 230. 気温変化 成層圏 対流圏 地表 http://hadobs.metoffice.com/hadat/images/update_images/global_upper_air.png -231-
  231. 231. http://berkeleyearth.lbl.gov/auto/Stations/TAVG/Figures/156070-TAVG-Raw.pdf
  232. 232. http://berkeleyearth.lbl.gov/auto/Stations/TAVG/Figures/156070-TAVG-Raw.pdf
  233. 233. 都市化の例 東京 http://berkeleyearth.lbl.gov/stations/156164
  234. 234. MSU2 衛星による気温測定(酸素分子のマイクロ波測定) 対流圏 http://www.ssmi.com/msu/msu_data_description.html -235-
  235. 235. 衛星測定気温 成層圏下部 対流圏上部 対流圏中部 対流圏下部 http://www.ssmi.com/msu/msu_data_description.html
  236. 236. 地球全体を覆う三次元の規則的な格子点に,温度,風向,風速,水蒸気量,海流,土 壌水分量などのある時間における値をはじめに与えておき,それらを物理法則にもと づいて計算することで,将来の各格子点における物理量を予測する。 緯度1度:10000 km/90 ~110 km 1980年代 500–1000 km 超高解像度気候モデル 解像度20km程度 時間刻み、例: 3分 (水平格子間隔30km) 初期モデル:フラックス調整 水蒸気量が負になるので、 観測値と合わせる 格子内部:パラメータ化 気候モデルにおける格子点のイメージ 水蒸気雲 など http://www.data.kishou.go.jp/climate/cpdinfo/20th/box12.htm -237-

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