学術研究ネット講演

IPCC/WG1/AR5

「自然科学的根拠」について

（一般財団法人）リモート・センシング技術センター

（RESTEC)

ソリューション事業部 特任首席研究員

近 藤 洋 輝

JCCCA講演(2013.11.7) 1

1

．はじめに

1750年：280 ppm _{2011年：390.9 ppm (+40%)}

大気中の二酸化炭素濃度の経年変化

(気象庁資料）

Mauna Loa観測値: 400.03 ppm (3013年5月9日：43%増)

気候変動に関する政府間パネル（

IPCC

、

1988

年設立）

による科学的知見の主要メッセージ

○1990年：第1次評価報告書(FAR)：410ページ “人為起源の温室効果ガスは気候変化を生じさせるおそれがある ” “安定化のためには、温室効果ガスの大気中濃度を一定に抑える必要がある。” ○1995年：第2次評価報告書(SAR)：572ページ “識別可能な(discernible)人為的影響が全球の気候に現れている” ○2001年：第3次評価報告書(TAR)：881ページ “過去50年間に観測された温暖化の大部分は、温室効果ガス濃度の増加によるものであった可 能性が高い(66～90%の確からしさ）” ○2007年：第4次評価報告書(AR4)：996ページ “気候システムの温暖化には疑う余地がない(unequivocal)” “20世紀半ば以降に観測された世界平均気温の上昇のほと んどは、人為起源の温室効果ガスの観測された増加によってもたらされた可能性が非常 に高い(90％以上の確からしさ)”

“Best estimate” や “likely range”が示されるようになった(モデル開発の進展）。

○2013～14年：第5次評価報告書(AR5)：約2000ページ

2. IPCC/AR5

の概観

技術支援室

第5次評価報告書(2013～14)へ向けたIPCC体制

国連環境計画 (UNEP) IPCC総会 議長 副議長(3) 第3作業部会 (緩和政策) 共同議長(3) 副議長(6) インベントリー・ タスクフォース 共同議長(2) メンバー(12) 第2作業部会 (影響・適応・脆弱性) 共同議長(2) 副議長(6) 技術支援室 (スイス) 技術支援室 (米国） 技術支援室 （ドイツ） 技術支援室 (日本) 第1作業部会 (自然科学的根拠) 共同議長(2) 副議長(6) 国連環境計画 (UNEP) IPCC総会 議長 副議長(3) 世界気象機関 （WMO) IPCCビューロー (メンバー：31名) 8

IPCC第5次評価報告書(AR5)

*SPM: 政策決定者向け要約、Longer Part: 詳細部分

第Ⅰ作業部会

(自然科学的根拠)

SPM

本文

第Ⅱ作業部会

(影響･適応･脆弱性)

SPM

本文

第Ⅲ作業部会

(緩和策)

SPM

本文

統合報告書

SPM

Longer Part

9

AR5

の

WG1

報告書

本文各章

（

赤字：

新たに追加された章

）

AR4:全11章

→ AR5:全14章

•

第１章 序

•

第２章 観測：大気圏と地球表面

•

第３章 観測：海洋

•

第４章 観測：雪氷圏

•

第５章 古気候のアーカイブ(記録・資料)からの情報

•

第６章 炭素およびその他の生物地球化学的循環

•

第７章

雲とエアロゾル

•

第８章 人為起源と自然起源の放射強制力

•

第９章 気候モデルの評価

•

第１０章 気候変動の検出と原因特定：全球規模から地域規模まで

•

第１１章 近未来気候変動：予測と予測可能性

•

第１２章 長期気候変動：予測、既定および不可逆性

•

第１３章 海面水位の変化

•

第１４章 気候の現象およびその将来の地域規模気候変動との関連性

10

WG1/AR5

スケジュール

Feb. 2007:

IPCC/WG1/AR4 完成

 Sept. 2008:

AR5

に向けた新たな

IPCC

体制選出

 July 2009

：

Scoping meeting （Drafting

AR5 outline）

 Nov. ---： 各

WG 会合およびIPCC 総会

→ AR5 の章立てなど骨子を確定



モデルグループによる主要な予測実験実施

 April 2010:

AR5 執筆陣（CLAs、LAs、REs )選出

 Nov. ---:

WG1/LAs 第1回会合 Informal Review

研究結果の学術誌への投稿および受諾

 July 2011

：

WG1/LAs 第2回会合 First Order Draft (FOD)

Expert Review

 April ---:

WG1/LAs 第3回会合 Second Order Draft (SOD)

Government/Expert Review  Jan.

2013

： WG1/Las第4回会合 Final Draft (FD)

Government Review

 Sep. 2013：

WG1全体会合

→

WG1/AR 5 完成

Mar. and Apr.: WG2, WG3

による

AR5

それぞれ完成

[AR4]:

• Virtually certain > 99% probability of occurrence, • Extremely likely >95%；

• Very likely > 90%； (可能性が非常に高い) • Likely > 66%; (可能性が高い)

•More likely than not > 50%; • Unlikely < 33%; • Very unlikely < 10%; • Extremely unlikely < 5%; and • Exceptionally unlikely <1%.

levels of confidence to express expert judgements on the correctness of the underlying science:

very high confidence : at least a 9 out of 10 chance of being correct. high confidence : about an 8 out of 10 chance of being correct.

[TAR]:

• virtually certain (greater than 99% chance that a result is true); • very likely (90-99% chance); (可能性が非常に高い)

• likely (66-90% chance); (可能性が高い) • medium likelihood (33-66% chance);

• unlikely (10-33% chance); • very unlikely (1-10% chance); and •exceptionally unlikely (less than 1% chance).

Degree of likelihood and confidence in WG1 (

up to AR4

)

Degree of certainty or uncertainty in

AR5

/WG1

Probability of occurrence

Virtually certain: 99% - 100% (

ほぼ確実

）

Extremely likely: 95% - 100% (

可能性が極めて高い

)

Very likely: 90% - 100%

(

可能性が非常に高い）

Likely: 66% - 100% (

可能性が高い

)

More likely than not: 50% - 100% （

どちらかといえば

）

Unlikely: 0% - 33% （

可能性が低い

）

Very unlikely: 0% - 10% （

可能性が非常に低い

）

Extremely unlikely: 0% - 5% (

可能性が極めて低い

)

Exceptionally unlikely: 0% - 1% (

ほぼありえない

)

A. Introduction

B. Observed Changes in the Climate System

B.1 Atmosphere, B.2 Ocean, B.3 Cryosphere, B.4 Sea Level,

B.5 Carbon and Other Biogeochemical Cycles

C. Drivers of Climate Change

D. Understanding the Climate System and its Recent

Changes

D.1 Evaluation of Climate Models, D.2 Quantification of Climate

System Responses, D.3 Detection and Attribution of Climate

Change

E. Future Global and Regional Climate Change

E.1 Atmosphere: Temperature, E.2 Atmosphere: Water Cycle,

E.3 Atmosphere: Air Quality, E.5 Cryosphere, E.6 Sea Level,

E.7 Carbon and Other Biogeochemical Cycles, E.8 Climate

Stabilization, Climate Change Commitment and Irreversibility

IPCC/WG1/AR5/

SPM

(2013)

Outline

Outline of the AR5 Synthesis Report (SYR)

＊ IPCC 28th _{Session (Budapest, Hungary, April 2008)：decided issuance}

＊ AR5 Scoping meeting(Venice、July 2009)、and SYR Scoping meeting

(Liege, Belgium, August 2010) prepared Draft Scoping Document ＊ IPCC 32th Session (Busan, R. of Korea, October 2010） finalized

Scoping Document including Outline ：

Forward Introduction

Topic 1 : Observed Changes and their Causes

Topic 2 : Future Changes (in Short and Long-term) ⇒ Future Climate Changes, Impact, and Risks

Topic 3 : Responses

⇒ Adaptation and Mitigation Measures

Topic 4 : Transformations and Changes in Systems Topic 5 : Science supporting Article 2 of the UNFCCC

⇒ Box: Information relevant to Article 2 of the UNFCCC

Annexes

AR5

schedule

 Feb. 2007:

IPCC/WG1/AR4 completed

 Sept. 2008:

New IPCC Bureau elected for AR5

 July 2009

：

Scoping meeting （Drafting

AR5 outline）

 Nov. ---：

Each WG plenary and IPCC Plenary

→ Basic AR5 structure fixed

Substantial projection experiments

 April 2010:

AR5 Writing team（CLAs、LAs、REs ) for each WG be selected

 Nov. ---:

First meeting of WG1/LAs Informal Review

Output analysis, paper submission and acceptance

 July 2011

：

Second meeting of WG1/LAs First Order Draft (FOD)

Expert Review

 April ---:

Third meeting of WG1/LAs Second Order Draft (SOD)

Government/Expert Review  Jan.

2013

： Fourth meeting of WG1/LAs Final Draft (FD)

Government Review

 Sep. 2013：

WG1plenary

→ Completion of WG1/AR 5

3.

観測された気候システムの変化

• 気候システムの温暖化は

疑う余地がなく

(Unequivocal)

、

1950年代以降において、多くの観測された変化は、数十年

から数千年にわたって、

前例がない(Unprecedented)

。

大気

と

海洋

は暖まり、

雪氷

の量は縮小し、

海面水位

は上昇し、

温

室効果ガス

は増加した。

17

過去直近3回の10年間

は

地球表面が、1850年以来、

どの10年間よりも暖か

かった

。

全球平均地上気温

1850‐1900年の平均から

(工業化初期

:

工業化以前に近い)

2003‐2012年の平均まで

(最近の10年)

平均的昇温：

0.78

[0.72～0.85]

℃

また、

1880年 から 2012年までに、

[工業化初期] [現在]

0.85

[0.65～1.06]

℃

の昇温

年平均値 10年平均値 (IPCC/AR5) 18

全球平均地上気温変化

地域的傾向の算定に十分なデータのある最長期間 (1901–2012)にわたり,

ほとんど全ての地球の地域が、地上気温の上昇に見舞われた。

(IPCC/AR5)

北半球の中緯度陸地平均では、

降水量は

1901年から増大している

₍

₁₉₅₁

年 以前は

中程度の確信度

、以後は

高い確信度

).

降水量

(IPCC/AR5)

極端現象

• 1950年頃以来、多くの極端気象・気候現象の変化が観測さ

れてきた

。

寒い日・寒い夜の数が減少

し

、

暑い日・暑い夜が

増加

したことは全球的に

非常に可能性が高い

。

• 熱波の頻度

は、ヨーロッパ、アジア及びオーストラリアのいず

れも

大部分で増加した可能性が高い

。

• 陸域では、大雨現象が増加

した地域のほうが減少した地域

よりも多い

可能性が高い

。

• 北米やヨーロッパでは

、

大雨の頻度あるいは強度が増大

し

た

可能性が高い

。

その他の大陸では、大雨現象の変化に関

する

確信度

はせいぜいで、

中程度

である。

21

過去20年間

、

北半球の春の積雪

と

北極海氷

面積が縮小し続けてきた

(

高い確信度

)

北半球積雪面積及び

北極夏季

(JAS)

海氷面積

(IPCC/AR5) 22

(NSIDC)

2012

年

9

月は衛星観測史上最小

（Median ice edge of September average for 1979 ～ 2000）

Average Sea Ice Extent in September 2012

(NSIDC)

雪氷圏

 過去20年間、

グリーンランドと南極の氷床

は質量が減少し、

氷河

はほとんど世界中で後退し続けてきており、また、

北極

海氷と北半球の春の積雪

は面積が縮小し続けてきた(

高い

確信度

)。

 世界中の

氷河の平均減少率

は、氷床の周辺部での氷河(氷床に含めて

扱う)を除くと、1071～2009年に226

[91～36]

Gt yr

-1

であった

可能性が非

常に高く

、1993～2009年に275

[140～410]

Gt yr

-1

であった

可能が非常に

高い

。

 グリーンランド氷床

からの氷の

平均減少率

(マイナスの値)

は、1992～2001

年での

34

[-6～74]

Gtyr

-1

から、2002～2011年での

215

[157～274]

Gtyr

-1

に

大幅に増大した

可能性が高い

。

25

海洋上層

(0−700 m)

が1971から 2010に

かけて温まったことは

ほぼ確実

1901～2010において,

全球平均海面水位

は、

0.19

[0.17 to 0.21]

m上昇

(IPCC/AR5)

Ocean heat content and global average sea level

海洋

 海洋の温暖化は、気候システムに貯留されたエネルギー増

加において卓越しており、1971年から2010年に蓄積された

エネルギーの90%以上を占めている(

高い信頼度

)。

 1957

～

2009

年

に海洋は

700mから2000mが温暖化

した

可能性が高い

。

 1992

～

2005

年

に関し、2000m以深での水温変化の全球的な評価は、

十分な観測値が利用可能

である。

－ 同じ期間に、

_{2000m～3000m}

には顕著な水温変化傾向はなかった

可能性が高い

。

－ 同じ期間に、海洋は

3000mから海底まで温暖化した可能性が高く

、

南大洋で最大の温暖化が生じた

可能性が高い

。

 大西洋子午面循環(AMOC)の変化傾向に関する

観測的な証拠はない

。

27

海洋大コンベアベルト（熱塩循環）

（IPCC/TAR）

海面水位

 19世紀半ば以降の

海面水位上昇率

は、それ以前の2000年間の

平均上昇率よりも大きい(

高い確信度

)。

＜高上昇率への遷移＞

 1901～2010年

の期間において、全球平均海面水位は、

0.19

[0.17～0.21] m上昇

した。

 最終間氷期

( 12万9千年‐11万6千年前から現在まで)における

全球平均海

面水位の最大値

は、数千年の間、

少なくとも現在より5ｍ高かった

ことには

非

常に高い確信度

があり、また

現在より10ｍを超えなかった

ことには

高い確信

度

がある。

 この最終間氷期に、

グリーンランド氷床

がこの高い全球平均海面水位に

1.4

～4.3m寄与した

可能性は非常に高く

、またそのことは

南極氷床からの追加的

な寄与があったことになる

という点には

中程度の確信度

がある。

 この海面水位の変化は、異なる軌道外力に関連して、また数千年で平均して

現在より少なくとも2℃暖かな高緯度地上気温により生じた(

高い確信度

)

29

炭素その他の生物地球化学的循環

 大気中の

二酸化炭素(CO2)

、

メタン

、及び

一酸化二窒素

(

N

₂

O)の大気濃度は、少なくとも

過去80万年間

において前例

がないレベルに増加した。

 CO

₂

、

CH

₄

、

N

₂

O

の大気中濃度は全て1750年以来、人間活

動により増加してきた。

2011年

には、それぞれ391ppm*、

1803ppb**、324ppbであり、工業化以前より、それぞれ、

40%

、

150%

、

20%

増加している。

注

) *ppm=

分子数で

100

万

分率、

**:

同じく

10

億分率

30

Changes of Atmospheric Concentration of CO2 (AR5)

(IPCC/AR5)

大気中のCO2収支

(

億炭素トン/年

、

1990

年代

、AR4）

(符号の

＋

は

大気に

、

－

は大気からの方向のフラックスを示す）

•

人為起源の

CO

₂

排･放出

(→

大気

へ）

：

＋

80

化石燃料等から排出：

+64

土地利用変化から放出：

+16

(算定に時間を要する）

•

自然起源の

CO

₂

吸収

(←

大気

から）：

－

48

海洋の収支は吸収

：

－

22

陸域生態系収支は吸収：

－

26

（推定が最も困難）

その結果：

大気には、

＋

32

が残留・蓄積となった。

32

大気中のCO2収支

(

億炭素トン/年

、

2002

～

2011

,

AR5

）

(符号の

＋

は

大気に

、

－

は大気からの方向のフラックスを示す）

•

人為起源の

CO

₂

排･放出

(→

大気

へ）

：

＋

92

*

化石燃料等から排出：

+83

(

±7)

土地利用変化から放出：

+ 9

(

±8)

(算定に時間を要する）

•

自然起源の

CO

₂

吸収

(←

大気

から）：

－

49*

海洋の収支は吸収

：

－

24±5

陸域生態系収支は吸収：

－

25±13

（推定が最も困難）

その結果：

大気には、

＋

₄₃

±

0.1

が残留・蓄積となった。

***********************************************

*

WG1/AR5では、これらの値は表示されていないので、誤差の範囲は省略 (10億トン=1ギガ・トン=１ペタ・グラム） 33

4.

気候変化の駆動要因

• 放射強制力(RF)

の総合計は正であり、気候システムによる

エネルギーの取り込みに帰着する。放射強制力総合計に対

する最大の貢献は

1750年以来のCO

₂

の大気中濃度の増大

に起因する。

34

1750に比べた2005年の放射強制力

放射強制力の各要素 放射強制力 (Watt / m2₎ 人 間 活 動 自然 過 程 長期間滞留する 温室効果ガス オゾン 成層圏の 水蒸気 地表面のアルベード 直接効果 間接効果 エアロ ゾル 飛行機雲 太陽放射 人為起源合計 ハロカーボン 成 層 圏 _{対 流 圏} 積雪上の ブラックカーボン 土地利用 (IPCC/AR4) +1.6 [0.6～2.4] 35

(IPCC/AR5)

駆動要因

(1)

 1750年基準での2011における

人為起源RF

合計は、2.29 [1.13～

3.33] Wm

-2

であり

、1970年以来、

それ以前の数十年よりも

急速に増加

し

てきた。

_{2011年における人為起源RF}

合計の最良の推定値は

、AR4

で報

告された、

_{2005年での}

それ*よりも

43%高い。

これは、ほとんどの温室効

果ガス濃度の継続する増加と、正味では弱い冷却効果を示すエーロゾ

ルによるRFの評価の改善とがあいまって生じた。注)*:

+1.60

[0.6～2.4]

 近未来(今後数十年間)における予測

結果

は、

21 世紀後半に予測される

変化と類似した気候の変化の空間パターン

を示すが、変化の程度はより

小さい。

内部変動は

、気候に対し大きな影響を与え続け、それは特に

近

未来や地域規模で顕著

であるだろう。21 世紀の半ばまでには、

排出シ

ナリオによる違いが、予測される変化の大きさに顕著に表れる

ようになる

。

37

駆動要因

₍₂₎

 1750年基準での2011年における、よく混合した温室効果ガス(CO

₂

、

CH4、N2O、及びハロカーボン類)排出によるRFは3.00 [2.22～3.78]

Wm

-2

_{である。これらの3つのガスの濃度変化によるRFは2.83 [2.26～}

3.40] Wm

-2

_である。

 火山性の成層圏エーロゾルの強制力

は、

火山噴火後数年の間

気候に

大きな影響を与えうる。

幾つかの小さな噴火

により

、

2008～2011年

には

－

0.11

[－0.15～－0.08]のRFを生じさせが、これは、

1999～2002年の

間のそれより2倍ほどの強さ

である。

 太陽放射照度の変化によるRF

は、

0.05

[0.00～0.10] Wm

-2

_である

_。

1978年～2011年における太陽放射照度の全変化の衛星観測値による

と、

最近の太陽活動極小値

はその前の２つの極小値

よりも低かった

こと

が示された。その結果、

2008年の最近年の極小値

と1986年の極小値と

の間の

RF

は、

-0.04 [-0.08～0.00] Wm

-2

である。

38

4.

気候システムとその最近の変動についての理解

(1)

 気候システムに対する

人間の影響は明らか

である。それは

、大気中の

温室効果ガスの増加

、

放射強制力

、

観測される

昇温

、及び

気候システムの理解

によって証拠付けられる。

 長期の気候モデルの再現実験によれば、全球平均地上気温の1951～2012年 にわたる変化傾向が観測された変化傾向に一致することが示された(非常に高 い確信度)。しかしながら、10～15年の短い期間に関する再現実験と観測の変 動傾向には差が存在する。

 1998～2012年にわたる地上気温上昇

が、

1951～2012年の期間にくら

べ、減速の傾向が観測

されているのは、

放射強制力

における

減速的傾

向

と、

海洋内熱再分配の可能性などの内部変動性

による寒冷化への寄

与とのほぼ同等の程度の原因による(中程度の確信度

)。

 いくつかの重要な気候現象はいまや

よりよくモデルで再現

される。AR4

以来、複数モデルによる

モンスーン

や

エルニーニョ・南方振動(ENSO)の

再現

の統計量は改善してきたことには

高い確信度

がある。

39

4.

気候システムとその最近の変動についての理解

(2)

1979年以降の

北極域の夏季海氷面積の減少傾向

について、

AR4時点と

比べて

現在では

より多くのモデルで再現

されていることについて

強固な証

拠

があり、およそ１/4のモデルが観測と同程度もしくはより大きな変化傾

向を示している。



極端気象・気候現象の評価

は、AR4より大きく進歩した。再現された、20

世紀の後半にわたる

、極端に暑い日および、寒い日・寒い夜の頻度

の全

球的変化傾向は、

観測と全般的に一致

している

。 

多くのモデルが1961年から2005年までに観測された

海洋表層貯熱量

（0～700m）の変化を再現

しており（

高い確信度

）、マルチモデル平均の時

系列は、現在利用可能な観測の期間の大部分において、観測からの推

定幅の範囲に収まっている。



炭素循環を含む気候モデル(

地球システムモデル

)は、熱帯では放出し、

中・高緯度で吸収する、海洋

―大気間のCO2フラックスの

全球的分布を

再現

する。

40

気候システムの応答の定量化

 気温変化

、

気候フィードバック

、および

地球のエネルギー収

支における変化

に関し、観測やモデルによる

総合的な研究

を行うことにより、過去及び将来の外力への応答としての全

球温暖化の大きさに対する確信がもたらされる。

 平衡気候感度は、数世紀の時間スケールのおける一定の放射強制力に対する 気候システムの応答を定量化したものである。この気候感度は、大気中のCO2 濃度を倍増することによって生じる平衡状態までの全球平均地上気温の変化と して定義される。平衡気候感度は、1.5～4.5℃の範囲である可能性が高く、1℃ 未満である可能性は極端に低く(高い確信度)、また6℃より高い可能性は非常に 高い(中程度の確信度)。

 過渡的気候応答(TCR=Transient Climate Response)は、十年規模から世紀規模

で増加しつつある放射強制力に対する気候システムの応答を定量化する。CO2

の大気中濃度が年率１％増のシナリオで、倍増したときにおける、全球平均地上 気温の変化として定義される。TCRは、1.0～2.5℃(高い確信度)の範囲にある

可能性が高く、3℃より大きい可能性は極端に低い。

 関連する量として、累積炭素排出量に対する過渡的気候応答(TCRE=Transient Climate Response to cumulative carbon Emission)がある。それは、累積炭素排

出量に対する、気候システムの過渡的な応答を定量化する。TCREは、大気に 排出・蓄積された1000Gtあたりのへ全球平均地上気温変化として定義される。 TCREは、1000GtCあたり0.8～2.5℃の範囲である可能性が高く、気温のピーク を打つ時点の約2000GtCに達するまでの累積炭素排出量に適用される。 ₄₁

20世紀半ば以降に観

測された世界平均気温

の上昇は、人為起源の

温室効果ガスの増加

による

可能性が非常に

高い（

very likely)

原因特定

人為起源+自然起源

自然起源

(14 のモデルによる 58の実験から., IPCC/AR4） (5つのモデルによる 19の実験から, IPCC/AR4) 観測結果 気 温 偏 差 （ ℃ ） 気 温 偏 差 （ ℃ ）

(WG1/AR4)

42

気候変化の検出と原因特定

 人間の影響は、大気及び海洋の温暖化、全球的な水循環の

変化、雪氷の減少、全球平均の海面水位上昇、及びいくつか

の気候極端現象において検出される。

 人間の影響に関するこの証拠

はAR4以来進展

している。人間

の影響は20世紀半ば以来に観測された温暖化の主要な原因

であることは

極めて可能性が高い

。

 ・・・気温極端現象に対する人間活動の影響に関する証拠がさらに強まって

きた。人間活動の影響が20世紀半ば以降の日別の極端な気温の頻度や

程度に寄与してきた

可能性は非常に高く

、人間の影響が、いくつかの地区

で生じる

熱波

の生じる可能性を倍以上にした

可能性が高い

。

 1979年以降の北極域の海氷の減少

に人為的影響が寄与していた

可能性

が非常に高い

。

 南極海の海氷面積に

わずかな増加

が観測されていることの科学的理解に

ついて

は確信度が低い

。これは、変化の原因の科学的説明が不完全で、

また互いに競合していることや、南極域の内部変動の大きさの見積もりの

確信度が低い

ことによる。

43

 1951～2010年の全球平均地上気温の観測された上昇の半分以上が、温室効果ガ ス濃度の人為起源の増加とその他の人為起源の外力とがあいまって引き起こされた ことは極めて可能性が高い。  人為起源の外力が、1970年代以来観測された、全球の海洋表層の熱容量(0～ 700m) の増加にかなり寄与したことは非常に可能性が高い。  全太陽放射照度の衛星による直接測定結果に基づくと、1986～2008年の期間の全 球平均地上気温の上昇に、全太陽放射照度の変化が寄与していなかったことは確信 度が高い。11年周期の太陽の変動がいくつかの地域における十年規模の気候のゆら ぎに影響していることは確信度が中程度である。  宇宙線と雲量の変化の間に、強固な関連性は何も見出されていない。 (IPCC/AR5)

観測された

・

再現された全球平均気候変化

(IPCC/AR5) 44

(IPCC/AR5)

将来の全球的及び地域的な気候変化

 温室効果ガスの

継続的な排出

は、更なる温暖化と気候シス

テム全ての要素の変化をもたらすだろう。気候変化を

抑制

す

るには、温室効果ガス排出量の

大幅かつ持続的な削減

が

必要であろう。

46

SRES*

排出シナリオ

排出シナリオに関するIPCC特別報告書(SRES, 2000) Ａ1ＦI：化石エネルギー源を重視

A1Ｂ：

各エネルギー源のバランスを重視

A1T: 非化石エネルギー源を重視(新エネル ギーの大幅な技術革新)

Ａ2：「多元化社会シナリオ」

地域独自性、世界人口増加、経済成長・技 術変化のばらつき、緩やかな技術革新など

Ａ1： 「高成長型社会シナリオ」

Ｂ1： 「持続的発展型社会シナリオ」

経済・社会及び環境問題で世界的対策重視、 クリーン技術の導入など

Ｂ2： 「地域共存型社会シナリオ」

経済・社会及び環境問題では地域的対策重視、 穏やかだが広範囲な技術革新

その他：

コミットメント： 今後濃度一定と仮定

47

SRESシナリオの範囲では、今後20年間に、10年あたり約0.2℃の割合で 気温が上昇することが予測される。

世界平均地上気温変化（再現と予測）

(IPCC/WG1/AR4)

(AR4)

48

ＡＲ５に向けた、気候

(結合)

モデル間の気候変動

の再現・予測の比較実験

_(CMIP5)



ＡＲ５

では、

IPCCの「触媒的役割

」のもとに、国際的研究

枠組み：

WCRP/WGCMの主体的な研究協力活動

として

本実験を実施

 濃度のシナリオである：

４つのＲＣＰ*シナリオ、

および、20世紀気候再現などについてモデル間の

結果を比較

(*：RCP=代表的濃度パスウェイ）

49

予測実験で用いるRCPシナリオ（2100年まで）

濃度（放射強制力に換算して表示） CO₂換算排出量 (IPCC) “高位参照 シナリオ” “高位安定化 シナリオ“ “中位安定化 シナリオ” “低位安定化 シナリオ”

(AR5)

50

2300年までのRCPシナリオ

(IPCC/AR5)

 1986～2005年

に対する、

2016～2035年(近未来）

での全球平均地上

気温の

変化

は、

_0.3～0.7℃

の間である

可能性が高い

（

中程度の確信度

）。

 1986～2005年

に対する、

_{2081～2100年}

の全球平均地上

気温の上昇量

は、

濃度で駆動されるCMIP5モデルシミュレーションから得られる幅によれば:

0.3～1.7℃（RCP2.6) 、～2.6℃(RCP4.51.1) 、 1.4～3.1℃ (RCP6.0) 、2.6

～4.8℃ (RCP8.5)の範囲に入る

可能性が高い

と予測される。

 北極域は全球平均より速く温暖化し、陸上における平均的な温暖化は海上よ

りも大きくなるだろう（

非常に高い確信度

）

1950 2000 2050 2100 (モデルの初期ゼロ点：1995年前後の平均値) (IPCC/AR5) 53

大気：気温

₍₁₎



1850～1900

を基準とした

21世紀末までの*全球地上気温変化

は、

RCP2.6以外の全てのRCPシナリオで

1.5℃を超える

可能性が高い

。

 RCP6.0 および RCP8.5では

2℃を超える

可能性が高く

、

RCP4.5

では、

どちらかといえば

(more likely than not) 2℃を超える。温暖化は、

RCP2.6以外の全てのシナリオにおいて、2100年の先でも継続する。温

暖化は、年々～十年規模の変動を示し続け、地域的に一様ではないだ

ろう。

************************************ 注): 1750年(工業化以前の標準年)の気温 は1850～1900(測器観測データ存在時 で工業化がわずか)の平均で近似される。 それから1986～2005 (次のスライド で示されるモデル予測のスタート時)までの気温上昇量は：

ΔT （1850～1900 から1986～2005まで) = 0.61[0.55～0.67]℃ その内訳は： ΔT (1850～1900 から1980～1999 <1990年前後>まで) ≒ 0.5℃ ΔT (1980～1999 から1986～2005 < 1995年前後>まで）≒ 0.11℃ 54

大気：気温

₍₂₎



全球平均気温が上昇するにつれて、ほとんどの陸域で日々及び季節の時間

スケールで

極端な高温

が

より頻繁に

なり、

極端な低温が減少

することは

ほぼ

確実

である。



熱波

の

頻度が増加

し、

より長く続く

可能性が非常に高い

。たまに起こる冬季

の極端な低温は引き続き発生するだろう。

 たまに起こる冬季の極端な低温は引き続き発生するだろう (IPCC/AR5) 55

大気：水循環



21世紀にわたる温暖化に応答して、全球的水循環における変化は一様では

ない。

湿潤域と乾燥域

、また

雨季と乾季

の間の

降水の対照

は、地域的な例外

はあるかもしれないが、

増大

するだろう。

 全球平均地上気温が上昇するにつれて、中緯度の陸域のほとんどと湿潤な熱帯域に おいて、今世紀末までに極端な降水がより強く、より頻繁となる可能性が非常に高い。  全球的には、モンスーンシステムに含まれる領域は21世紀を通じて拡大する可能性が 高い。モンスーンの風は弱くなる可能性が高い。一方、モンスーンの降水は大気中の 水蒸気量の増加により強まる可能性が高い_{。モンスーン期の開始期は早くなるか、ま} たはあまり変化しない可能性が高い。モンスーン期の終了期は遅くなり、結果としてモ ンスーン期は多くの地域で長期化する可能性が高い。  ・・・・、ENSOに関係した降水量の変動度は強まる可能性が高い。 (IPCC/AR5) 56

海洋

 全球的に海洋は21世紀において温暖化が続く。熱は表面か

ら

深海にまで浸透

し、

海洋循環に影響

する。

 最大の海洋の温暖化は

熱帯域

と

北半球亜熱帯域

の海面において予測さ

れている。より

深い深度

においては、昇温は

南大洋

で最も大きいだろう（

高い確信度

）。

 21世紀末までの

海洋表層（海面から水深100mまで）

における

水温上昇の

最良の推定値

は約0.6℃（RCP2.6シナリオ）から約2.0℃（RCP8.5シナリ

オ）、水深約1,000mにおいては約0.3℃（RCP2.6シナリオ）から約0.6℃（

RCP8.5シナリオ）である。

 大西洋子午面循環（AMOC）

は、21世紀を通じて

弱まる

可能性が非常に

高い

。CMIP5による弱化の最良推定値と範囲は、RCP2.6シナリオで11%

（1～24%）、RCP8.5シナリオで34%（12~54%）である。

 ・・・AMOCが21世紀中に突然に変化または

停止

してしまう

可能性は非常

に低い

。

57

雪氷圏

 ２１世紀を通して、全球平均地上気温の上昇の伴い、

北極海氷は面積が縮小

し、

厚さが薄くなり続け、北半球の春の

積雪面積は減少

するだろう。全球の

氷河の体

積が更に縮小

することは

非常に可能性が高い

。

 マルチモデルの平均から、21 世紀の終わりまでに北極域の海氷面積は通年で減少すると予測されて いる。9 月においてはRCP2.6 シナリオの43%からRCP8.5 シナリオの94%、2 月においてはRCP2.6 シナリオの8%からRCP8.5 シナリオの34%の間である（中程度の確信度）  その気候学的な平均状態と1979～2012年の傾向を現実にかなり近く再現したモデルによる評価では RCP8.5シナリオにおいて今世紀半ばまでに9月の北極域で海氷がほぼ無くなる可能性が高い（中程 度の確信度）。  北半球の春季の積雪面積は、モデル平均では21世紀末までにRCP2.6シナリオで7%、RCP8.5シナ リオで25%減少すると予測されている（中程度の確信度） 北半球9月の海氷面積 (IPCC/AR5)

海面水位

(IPCC/AR5)

海面水位

 全球平均の海面水位は21世紀を通して上昇し続けるだろう。海洋温暖化の増大や、 氷河・氷床からの質量減少により、全てのRCPシナリオの下で、海面水位の上昇率 は1971～2010年に観測された値を超えることは非常に可能性が高い。  1986～2005年を基準とした、2081～2100年の期間の全球平均海面水位の上昇は RCP2.6シナリオで0.26～0.55m、RCP4.5シナリオで0.32～0.63m、RCP6.0シナリオ で0.33～0.63m、RCP8.5シナリオで0.45～0.82mの範囲となる可能性が高い（中程 度の確信度）。  RCP8.5シナリオにおいて、全球平均海面水位の2100年における上昇幅は0.52～ 0.98mの間であり、2081～2100年の期間の上昇率は1年当たり8～16mmである（中 程度の確信度）。  RCPシナリオに基づく予測において、21世紀の全球平均海面水位上昇の30～55%を 熱膨張が占め、氷河による上昇は15～35%である。グリーンランド氷床の表面融解 の増加が降雪量の増加を上回るようになり、その結果、グリーンランド氷床表層にお ける質量収支の変化は将来の海面水位に対して正の寄与となるだろう（高い確信度_）。  南極氷床の表面融解は少ないままである一方、南極氷床上での降雪量の増加が考 えられ（中程度の確信度）、南極氷床表層の質量収支の変化は将来の海面水位に対 して負の寄与となるだろう。  海面水位上昇は一様ではないだろう。21世紀末までに、海洋面積の約95%以上で海 面水位が上昇する可能性が非常に高い_{。 60}

炭素その他の生物・地球化学的循環

 気候変動は、大気中の

CO

₂

の増加を激化させるように

炭素循環過程に

影響を与える。

 人為的に排出された二酸化炭素の

海洋への吸収

は、4 つある全ての

RCP シナリオにおいて

2100 年まで継続

し、それは

高濃度の経路ほど高

い吸収量

であるだろう（

非常に高い確信度

）。陸域の炭素吸収が将来ど

う変化するかはあまり確かではない。

 地球システムモデルによると、

気候と炭素循環の間のフィードバック

が

21

世紀に正

であることの

確信度は高い

。

 2050 年までに、

RCP2.6 シナリオ

に従った

地球システムモデルの結果

から得られた二酸化炭素の年排出量は、

1990 年の排出量より少なくな

る

（14～96%少ない排出量）

 21 世紀末までに、

モデルの約半数

が

0 をわずかに超える程度の排出量

を示唆

しており、残りの半分は大気中から二酸化炭素を

正味で取り除く

事を示唆している。

61

Climate-Carbon Cycle Feedback

Increase of CO

₂

concentration

_warming

Global

Carbon cycle

Further increase of

CO2 concentration

Further Global

Warming

海洋酸性化

 海洋による更なる炭素の吸収は

海洋の酸性化を増大

させるだろう。

 地球システムモデルは全てのRCP シナリオにおいて

海洋酸性化の全球

的な進行

を予測している。21 世紀末までの海面の

pH の低下量の幅

は

RCP2.6 シナリオで0.06～0.07

、RCP4.5 シナリオで0.14～0.15、

RCP6.0 シナリオで0.20～0.21、

RCP8.5

シナリオで

0.30～0.32

である

(IPCC/AR5) 63

気候の安定化、気候変化の既定性

_(Climate

Change Commitment)

と不可逆性

(1)

CO2の

蓄積排出量

は、21世紀末およびその先に、全球平均

地上

気温上昇を主として決定

する。気候変動のほとんどの状

況は、CO2排出が停止しても多数の世紀にわたり持続するだ

ろう。このことは、過去、現在、将来のCO2排出により創り出さ

れた、多数の世紀にわたる

かなりの気候変動既定性

(Climate change commitment*)

を表している。

AR5 Glossary: Climate change commitment Due to the thermal inertia of the ocean and

slow processes in the cryosphere and land surfaces, the climate would continue to change even if the atmospheric composition were held fixed at today’s values. Past change in

atmospheric composition leads to a committed climate change, which continues for as long as a radiative imbalance persists and until all components of the climate system have

adjusted to a new state. The further change in temperature after the composition of the

atmosphere is held constant is referred to as the constant composition temperature commitment or simply committed warming or warming commitment.

CO

₂

累積排出量(1870からの）と

それによる気温上昇量 (

AR5

)

気候の安定化、気候変化の既定性

_(Climate

Change Commitment)

と不可逆性

(2)

 CO2の累積総排出量

とそれに対する全球平均地上

気温の応答

は、

ほぼ

比例関係

にある。

 人為起源のCO₂排出のみにより生じる温暖化を、ある確率で1861～1880年*の 平均から2℃未満に抑えるには、全ての人為起源からの累積CO₂排出量を、同期 間以降で、 33%を超える確率の場合は0～約1560 GtC、50%を超える確率の場 合は0～約1210 GtC、66%を超える確率の場合は0～約1000 GtCの範囲に制限 する必要があるだろう。これらの上限値は、RCP2.6シナリオにおけるCO₂以外の 強制力も考慮に入れると、それぞれ約880 GtC、約840 GtC、約800GtCに減少す る。注) *：モデルの結果が利用可能な最初の２０年  CO₂排出による人為起源の気候変動の大部分は、大気中からCO₂の正味での除 去を大規模に継続して行う場合を除いて、数百年から千年規模の時間スケールで 不可逆である。人為起源のCO₂の正味の排出が完全に停止した後も、何世紀にも わたって、地上気温は高いレベルでほぼ一定のままとどまるだろう。 66

気候の安定化、気候変化の既定性

_(Climate

Change Commitment)

と不可逆性

(3)

 熱膨張に起因する海面水位上昇が多くの世紀にわたって継続するため、2100年 以降も全球平均海面水位が上昇しつづけることはほぼ確実である。2100年以降 に及ぶ予測結果が利用できる少数のモデル予測によると、RCP2.6シナリオのよう にピークに達した後減少し500 ppm未満を維持するようなCO₂濃度に相当する放 射強制力の場合、工業化以前と比べた2300年までの全球平均海面水位の上昇 は1m未満であることが示されている。RCP8.5シナリオのように700 ppmを超える が1500 ppmには達しないCO₂濃度に相当する放射強制力の場合、予測された水 位上昇は2300年までに1mから3m以上である（中程度の確信度）  氷床の持続的な質量損失が起これば、より大きな海面上昇が生じるだろう。そして、 この質量損失の一部は不可逆的であるかもしれない。あるしきい値を超える気温 上昇が持続すると、千年あるいはさらに長期間をかけたグリーンランド氷床のほ ぼ完全な消失を招いて、7mに達する全球平均海面上昇をもたらすだろうというこ との確信度は高い。現在の見積もりでは、そのしきい値は工業化以前に対する全 球平均気温の上昇量で1℃より大きく（低い確信度）、4℃より小さい（中程度の確 信度）とされている。 67

AR5に向けた日本の研究成果

(予測分野の例）

(MEXT) IPCC AR5 への貢献 政策決定者への科学的根拠 長期気候変動（～2300年）予測 地球シミュレイータ (ES)による

気候変動予測

気候モデル 高度化と 気候変動予測 不確実性の 定量化と低減 自然災害に対する 影響評価 近未来（20～30年後）予測 極端現象（台風・集中豪雨等）予測 雲解像モデルの高度化 海洋乱流シミュレーションの高度化 影響評価 研究 影響評価 研究

革新プログラム

（21世紀気候変動予測革新プログラム） 地球シミュレータ

CMIP5関連論文のモデルグループ別引用数

(8月29日現在、 全引用数：331）

（http://cmip.llnl.gov/cmip5/publications/model）

：日本のグループ

MIROC-ESM結果 CO 2 濃度 RCP4.5 (JAMSTEC/AORI/NIES/MEXT) 地球システムモデル(ESM)による

長期気候変動予測の成果

71

(JAMSTEC/MEXT)

（JAMSTEC)

北方落葉樹林 北方常緑樹林 熱帯林 2007 2100 2200 2300 RCP4.5での森林帯変化 (JAMSTEC/AORI/NIES/MEXT)

近未来予測成果概要

CMIP5 decadal prediction experiment

初期値問題および 強制力応答問題

が複合した予測

全球平均気温 3-7年予測 日本と東海上の気温 3-7年予測 図１：(a) 全球地表気温の5年平均観測値（黒線）と3-7 年平均予測（青は今回実施した初期値化ありの手法、 赤は初期値化しない従来手法）。最右端の予測は、 2006年を初期値とする2015-2019年に対する予測。 (b) (a)と同様。ただし、日本とその東海上(130E-160W, 30N-60N)の領域平均。(c) 過去事例における予測開 始後3－7年の予測誤差（℃）。陰影は、今回導入した 初期値化で従来手法より10％以上誤差が減少した地 域を示す。

(a)

(c)

(b)

予測誤差 ● 初期値化あり：0.05ºC ● 初期値化なし：0.08ºC 予測誤差 ●初期値化あり：0.12ºC ●初期値化なし：0.17ºC ℃ ℃ ℃ （2011年2月23日革新プロジェクト記者発表資料） (AORI/JAMSTEC/NIES/MEXT)

近未来予測成果

76

海面水温

海洋

大気海洋結合モデ

ルによる地球温暖

化予測実験

大気

280-120km格子

全球大気モデル

水平20km格子

_{全球大気モデル}

海面水温

水平5km/2km/1km格子

雲解像領域大気モデル

高分解能大気モデルに

よるタイムスライス実験

ネスティングによる領

域タイムスライス実験

２０７５－２０９９ １９７９－２００３

年

海面

水温

現在気候

21世紀末

革新プログラム「極端現象予測」実験仕様

200-50km格子

全球海洋モデル

境界条件

予測した

海面水温

境

界

条

件

大気

CMIP3モデル

２０１５－２０３９

近未来

5km領域 2km領域 1km領域 FY2007-FY2011

台風の年平均発生数の将来変化（パーセント)

色はWelchの検定で９５％有意

前期

20km

後期

20km

前期

60km

後期

60km

全球

_-22.5

_-15.5

_-22.8

_-22.7

北半球

_-20.1

_-13.5

_-22.8

_-23.0

南半球

_-25.3

_-19.4

_-22.6

_-24.8

北インド洋

_-14.3

_-1.6

_+23.1

_-16.1

北西太平洋

_-27.4

_-22.9

_-20.2

_-27.6

北東太平洋

_-23.0

_+1.6

_-33.1

_-4.7

北大西洋

_+8.3

_-28.6

_+3.6

_-42.6

南インド洋

_-10.2

_-23.5

_-12.2

_-23.8

南太平洋

_-44.4

_-16.5

_-39.4

_-26.4

海盆スケールで前期と後期で異なる 全球•半球スケールで減るのは一致。 80

台風の陸上接近頻度と強度の将来変化

台風の存在頻度の将来変化 台風の陸上接近時の最大風速の将来変化 台風の陸上接近頻度の将来変化 左上図 モデル各地域の陸グリッドから半径200km域内に存 在したTCの存在頻度(単位：ストーム日数)。青色棒グラフは 現在気候実験、赤色棒グラフは将来気候実験を示す。 上図 モデル各地域の陸グリッドから半径200km域内に存 在したTCの最大風速(ms－1_{)の平均値。青色棒グラフは現} 在気候実験、赤色棒グラフは将来気候実験を示す。 右図 TC存在 頻度分布の将 来変化を示す。 緑の丸は将来 変化が有意水 準90％で有意 であることを示 す

Murakami et al. (2011) J. Climate

前期実験（MRI-AGCM3.1S）の解析

全球雲解像モデル

•全球を数ｋｍメッシュで覆い、

地球全体の「雲」を解像するモデル

•モデル名： 非静力正20面体大気モデル（

ＮＩＣＡＭ

）

•地球シミュレータを有する日本が世界に先駆けて2000年より開発

•独創的で先進的なモデル

気象衛星の画像

全球雲解像モデル

の結果

正20面体格子

(NICAM/JAMSTEC/FRCGC) (NICAM/JAMSTEC/FRCGC) （MTSAT、Kochi Univ.)

気象衛星による画像

NICAM モデルのシミュレーション

（MTSAT、Kochi Univ.) (NICAM/JAMSTEC/FRCGC)

まとめ

 IPCC/WG1/AR5 は、2013年9月に、気候変動に関する最新の知見として発表された。  地球システムの温暖化は疑う余地がない。(AR4知見の確認）  20世紀半ば以来観測されている温暖化の主要な原因は、人間による影響であることは 極めて可能性が高い _{(AF4より知見が一段と強固に）}  21世紀末までの気温上昇量は1850～1900年の気温(近似的に、工業化以前の気温) から、RCPシナリオでは、RCP2.6以外のすべてのシナリオで、1.5℃を超える可能性が 高い。(新シナリオに基づく新知見）  温暖化の熱は、海洋の表面から、深層に浸透し、海洋循環に影響を与えるだろう。  全球平均地上気温上昇に伴い、ほとんどの陸域で、日々および季節の時間規模にお いて、熱いおよび寒い気温極端現象の頻度が増大することはほぼ確実である

。

 海面水位の上昇率は、海洋の温暖化の増加や、氷河や氷床からの質量消失により、 すべてのRCPシナリオの下で、1971～2010年に観測された値を上回ることは非常に 可能性が高い。  CO₂ の蓄積排出量は、21世紀の後期までおよびその後の、全球平均地上気温を主に 決める。  IPCC/WG1/AR5に向け、日本からは、地球シミュレータを活用した革新プログラムの予 測研究などにより、中心的・先端的な貢献がなされた。 ₈₄