研 究 1. 総 合 的 気 候 変 動 シナリオの構 築 と伝 達 に関 する研 究 課 題 代 表 者 名 江 守 正 多 （独 立 行 政 法 人 国 立 環 境 研 究 所 地 球 環 境 研 究 センター 気 候 変 動 リスク評 価 研 究 室 ） 研 究 実 施 期 間 平 成 19～23年 度 累 計 予 算 額 669,240千 円 （うち23年 度 135,308千 円 ） 予 算 額 は、間 接 経 費 を含 む。 研 究 体 制 （１）総 合 的 な確 率 的 気 候 変 動 シナリオおよび影 響 シナリオの構 築 （（独 ）国 立 環 境 研 究 所 ） （２）マルチ気 候 モデル解 析 による近 未 来 気 候 変 動 の確 率 的 予 測 （（独 ）海 洋 研 究 開 発 機 構 ） （３）気 候 変 動 シナリオに基 づく水 文 ・水 資 源 の未 来 像 の描 出 （東 京 大 学 生 産 技 術 研 究 所 ） （４）気 候 変 動 シナリオに基 づく海 洋 環 境 ・水 産 業 の未 来 像 の描 出 （北 海 道 大 学 大 学 院 地 球 環 境 科 学 研 究 院 ） （５）気 候 変 動 シナリオに基 づく雪 氷 圏 ・海 面 水 準 の未 来 像 の描 出 （東 京 大 学 大 気 海 洋 研 究 所 ） （６）気 候 変 動 シナリオに基 づく農 業 ・食 料 の未 来 像 の描 出 （（独 ）農 業 環 境 技 術 研 究 所 ） （７）気 候 変 動 シナリオの一 般 社 会 への情 報 伝 達 に関 する研 究 （東 京 大 学 サステイナビリティ学 連 携 研 究 機 構 ） （８）気 候 変 動 シナリオの企 業 ニーズおよび民 間 市 場 へのインパクトに関 する研 究 （株 式 会 社 野 村 総 合 研 究 所 ） （９）温 暖 化 理 解 における「実 感 」に関 する概 念 整 理 と評 価 手 法 の開 発 に関 する研 究 （神 奈 川 大 学 ） ＊中 間 評 価 を踏 まえ本 課 題 は平 成 21年 度 にて廃 止 となった。 （１０）意 欲 を高 めることを重 視 した参 加 ・体 験 型 コミュニケーションに関 する実 証 的 研 究 （神 奈 川 大 学 ） （１１）共 感 を得 ることを重 視 したロールプレイング型 コミュニケーションに関 する実 証 的 研 究 （東 邦 大 学 ） （１２）分 かりやすさを重 視 したマスメディア利 用 型 コミュニケーションに関 する実 証 的 研 究 （（独 ）国 立 環 境 研 究 所 ） I. 戦 略 課 題 S-5テーマ1の全 体 構 成 本 テーマは、戦 略 研 究 プロジェクトS－5全 体 の中 で、各 種 情 報 を統 合 して最 終 出 力 を構 築 するための中 枢 的 な働 きを担 う。テーマ2の信 頼 性 評 価 およびテーマ3の地 域 詳 細 化 の結 果 を受 けて確 率 的 気 候 変 動 シナリオを 構 築 するとともに、その結 果 およびテーマ4の地 域 詳 細 化 された社 会 経 済 シナリオならびに既 存 の研 究 知 見 を 総 合 して各 種 影 響 分 野 における気 候 変 動 シナリオの意 味 する帰 結 （気 候 未 来 像 ）を描 出 し、気 候 変 動 シナリオ の社 会 への伝 達 方 法 を確 立 する。 本 テーマでは、サブテーマ（１）および（２）で構 築 された確 率 的 気 候 変 動 シナリオに基 づき、サブテーマ（１）およ び（３）～（６）で確 率 的 影 響 評 価 シナリオを構 築 し、その結 果 を伝 達 する方 法 をサブテーマ（７）～（１２）で確 立 す る。テーマの構 成 を図 １に示 す。
図 1 テ ー マ １ の 構 成 オ の 不 確 実 性 を 定 量 化 す る 手 法 を 検 討 し、確 率 的 気 候 変 動 シナリオを構 築 するとともに、陸 域 生 態 系 等 の影 響 評 価 変 数 について確 率 的 影 響 シナリオを 構 築 す る 。 ま た 、 こ れ ら に 基 づ き 一 般 向 け に 分 か り やす い 科 学 的 メ ッセ ージ （気 候 未 来 像 ）を描 出 する。 サブテーマ（２）では、気 候 変 動 シナリ オ の 不 確 実 性 や 信 頼 性 を 検 討 す る た めに主 として統 計 学 的 な解 析 を行 う。 サブテ ーマ（３）、（４） 、（ ５）、（６）では、 そ れ ぞ れ 水 文 ・ 水 資 源 分 野 、 海 洋 環 境 ・水 産 業 分 野 、雪 氷 圏 ・海 面 水 準 分 野 、 農 業 ・ 食 料 分 野 に お け る 全 球 規 模 ・長 期 の確 率 的 影 響 シナリオを構 築 す る と と も に 、 他 課 題 や 既 存 の 知 見 も 併 せ て 用 い て 、 当 該 分 野 の 影 響 に お ける気 候 未 来 像 を描 出 する。 サ ブ テ ー マ （ ７ ） 、 （ ８ ） 、 （ ９ ） 、 （ １ ０ ） 、 （ １ １） 、（ １ ２） で は 、 一 般 向 け シ ン ポ ジ ウムやインターネットによ る情 報 発 信 、 民 間 企 業 へのインタビュー調 査 、コミュ ニケーションの概 念 整 理 と評 価 手 法 の開 発 、参 加 ・体 験 型 コミュニケーション、ロールプレイング型 コミュニケーシ ョン、マスメディア利 用 型 コミュニケーションの実 態 把 握 等 を通 じて、効 率 的 でかつ誤 解 の無 い情 報 伝 達 の手 法 を 確 立 する。 Ⅱ. 本 研 究 により得 られた科 学 的 成 果 予 測 の不 確 実 性 を定 量 化 する手 法 の開 発 、気 候 シナリオの不 確 実 性 を考 慮 した温 暖 化 影 響 評 価 研 究 に取 り組 み、気 候 変 動 に関 する政 府 間 パネル(IPCC)第 5次 評 価 報 告 書 で焦 点 になるこれらのテーマにおける成 果 が 得 られたことに意 義 がある。特 に、新 たに利 用 可 能 になり始 めた第 5期 結 合 モデル国 際 比 較 プロジェクト(CMIP5) 気 候 モデルデータを用 いた影 響 評 価 を国 際 的 に見 ても早 いタイミングで行 うことができた。また、コミュニケーショ ンに関 して、一 般 市 民 、メディア関 係 者 、企 業 担 当 者 の温 暖 化 問 題 に対 する関 心 や認 識 についての知 見 を得 る とともに、不 確 実 性 を含 む気 候 シナリオを一 般 市 民 に伝 達 する社 会 実 験 とその検 証 を行 った点 に社 会 科 学 的 な 意 義 がある。 Ⅲ. 成 果 の環 境 政 策 への貢 献 各 分 野 の温 暖 化 影 響 評 価 の不 確 実 性 を定 量 化 することにより、政 府 、自 治 体 、企 業 等 による温 暖 化 への適 応 策 の策 定 の上 で基 礎 となる情 報 を提 示 することができた。また、各 分 野 の温 暖 化 影 響 評 価 の包 括 的 なまとめ を一 般 向 け書 籍 として出 版 することにより、社 会 が温 暖 化 の深 刻 度 と緩 和 策 の必 要 性 について検 討 する材 料 を 提 示 することができた。また、メディア関 係 者 と研 究 者 の間 の相 互 対 話 による信 頼 関 係 醸 成 を図 ることにより、一 般 市 民 による対 策 の動 機 付 けや温 暖 化 政 策 への世 論 形 成 において重 要 な、より適 切 で効 果 的 なメディア報 道 の増 加 へとつながっていくことが期 待 される。特 に平 成 23年 度 は、タイの洪 水 等 で話 題 となった温 暖 化 と異 常 気 象 および災 害 の問 題 を取 り上 げた。さらに、コミュニケーションに関 しては、温 暖 化 についての今 後 の普 及 啓 発 活 動 を行 う上 で有 用 な知 見 を提 示 したほか、横 浜 市 地 球 温 暖 化 対 策 事 業 本 部 と共 同 で実 際 にモデル地 域 におけ る普 及 啓 発 手 法 の社 会 実 験 を実 施 した。 IV. 研 究 概 要 １．はじめに（研 究 背 景 等 ） 国 内 外 において、地 球 平 均 気 温 の上 昇 や雪 氷 の減 少 といった観 測 事 実 に基 づき、地 球 温 暖 化 問 題 が現 実 のものであるという認 識 が広 がってきている。また、地 球 温 暖 化 が原 因 で異 常 気 象 の増 加 が始 まっているという 懸 念 が強 まってきている。ここで、将 来 の気 候 変 動 を予 測 することは、3つの点 で重 要 である。第 一 に、気 候 安 定
組 むための動 機 付 けとなること、第 三 に、気 候 変 動 に対 して社 会 が適 応 策 を講 じる際 の判 断 材 料 となることであ る。気 候 変 動 の予 測 は各 国 の研 究 機 関 で行 われており、国 内 でも「地 球 シミュレータ」の利 用 を契 機 に過 去 5年 間 で著 しい進 展 があった。しかし、現 時 点 では、国 内 外 の各 種 意 思 決 定 主 体 や国 民 各 層 に対 して、最 大 限 利 用 可 能 な予 測 情 報 が十 分 に届 いているとは言 い難 い状 況 にある。 この状 況 を改 善 するため、 IPCCなどにおける国 際 的 な議 論 によれば、不 確 実 性 の定 量 化 等 を通 じて予 測 の 信 頼 性 を明 らかにすること、および気 候 変 動 予 測 と影 響 評 価 の連 携 を密 にすることが重 要 な課 題 となりつつある が、国 内 の研 究 においてはこれらの点 で未 だ十 分 な取 り組 みがなされていない。また、気 候 変 動 予 測 情 報 を各 種 意 思 決 定 主 体 や国 民 各 層 に効 率 的 に伝 達 することは、政 府 が気 候 変 動 の緩 和 および適 応 施 策 を推 進 する 上 で極 めて重 要 である。以 上 の理 由 から、気 候 変 動 予 測 の信 頼 性 および予 測 の意 味 する社 会 への影 響 を明 ら かにするとともに、そうして得 られた総 合 的 な「気 候 変 動 シナリオ」を社 会 に効 率 的 に伝 達 する方 法 を確 立 するた めの研 究 を行 う必 要 がある。 ２．研 究 開 発 目 的 ・不 確 実 性 表 現 ・影 響 表 現 を導 入 した気 候 変 動 シナリオの構 築 既 存 のもしくは他 課 題 により得 られる気 候 変 動 予 測 計 算 の結 果 を用 いて、確 率 的 気 候 変 動 シナリオを構 築 す るとともに、それを用 いた水 文 ・水 資 源 、海 洋 環 境 ・水 産 業 、雪 氷 圏 ・海 面 水 準 、農 業 ・食 料 および生 態 系 等 各 分 野 の影 響 評 価 を行 うことにより、気 候 変 動 予 測 の信 頼 性 および予 測 の意 味 する社 会 への影 響 （気 候 未 来 像 ） を明 らかにする。また、そうして得 られた総 合 的 な「気 候 変 動 シナリオ」を社 会 に効 率 的 に伝 達 する方 法 を確 立 す るための研 究 を行 う。さらに、本 テーマは、戦 略 研 究 プロジェクトの総 括 班 として、他 のテーマより得 られる各 種 情 報 を統 合 して最 終 出 力 を構 築 するための中 枢 的 な働 きを担 う。 ・気 候 変 動 シナリオの実 感 的 コミュニケーション 気 候 モデルの将 来 予 測 から抽 出 される気 候 の未 来 像 を、一 般 市 民 が実 感 を持 って理 解 することを支 援 するコ ミュニケーションの方 法 論 を開 発 する。このためにまず、実 感 に関 するこれまでの知 見 をもとにした仮 説 モデルの 構 築 と、コミュニケーションの効 果 を実 感 という観 点 から測 定 するための評 価 尺 度 の開 発 を行 う。また、環 境 コミ ュニケーションにおいて必 要 とされる、分 かりやすさ(知 )、相 手 への共 感 (情 )、行 動 に対 する意 欲 (意 )の3つの要 素 のいずれの側 面 を重 視 するかによってコミュニケーション手 法 の分 類 を行 い、これらの手 法 の開 発 及 びそれら を組 み合 わせた統 合 的 な手 法 の開 発 を行 い、社 会 実 験 を通 じた評 価 を行 う。以 上 の成 果 を、気 候 未 来 像 を抽 出 するための知 見 としてフィードバックすると同 時 にガイドブックとして取 りまとめることを目 標 とする。 ３．研 究 開 発 の方 法 （１）総 合 的 な確 率 的 気 候 変 動 シナリオおよび影 響 シナリオの構 築 パターンスケーリング手 法 を適 用 し近 似 作 成 した気 候 シナリオと、気 候 モデルを直 接 駆 動 し作 成 した気 候 シナ リオとの比 較 により、パターンスケーリング手 法 の排 出 シナリオ依 存 性 を検 討 した。また、IPCCのSRESシナリオの １つであるA2シナリオにおける14の気 候 モデルの降 水 量 変 化 、気 温 変 化 予 測 データ（気 候 変 化 予 測 ）と、それら を入 力 データとする流 出 量 変 化 予 測 データ（影 響 評 価 ）を用 いた特 異 値 分 解 により、気 候 変 化 予 測 から影 響 評 価 への不 確 実 性 伝 播 の解 析 を行 った。さらに、CMIP3（一 部 CMIP5）が提 供 する複 数 気 候 モデルの予 測 情 報 を 活 用 し、気 候 予 測 の不 確 実 性 を考 慮 した農 業 （作 物 収 量 変 化 ）、人 間 健 康 （熱 ストレス死 亡 ）、陸 域 生 態 系 への 影 響 評 価 を実 施 した。 （２）マルチ気 候 モデル解 析 による近 未 来 気 候 変 動 の確 率 的 予 測 研 究 の第 一 の目 的 は、気 候 モデルの信 頼 性 を理 解 するための手 法 を開 発 し、この手 法 をIPCCによる第 4次 評 価 報 告 書 で用 いられた、CMIP3 で作 成 された最 新 世 代 の気 候 モデルに適 応 することである。本 研 究 では全 球 規 模 の空 間 スケールだけでなく、より小 さな領 域 スケールでのモデルの性 能 評 価 を行 った。さらに、全 世 紀 の気 温 観 測 において都 市 化 が及 ぼす影 響 についても調 べた。 （３）気 候 変 動 シナリオに基 づく水 文 ・水 資 源 の未 来 像 の描 出 第 一 に日 本 における気 温 と電 力 需 要 および死 亡 率 の関 係 を求 め、温 暖 化 ・寒 冷 化 シミュレーションの結 果 を 用 いて、温 暖 化 ・寒 冷 化 の両 側 面 から電 力 需 要 および健 康 に対 する影 響 評 価 を実 施 した。第 二 に低 水 流 量 の 変 動 を解 析 し、水 力 発 電 ポテンシャルの推 定 を全 球 において実 施 し、また流 域 面 積 の大 きさや気 候 区 ごとの評 価 を行 った。第 三 に、CMIP3のモデル出 力 を用 いて水 資 源 量 と水 需 要 量 の将 来 推 計 を実 施 し、水 ストレスを算 出 した。さらに気 候 変 動 、人 口 増 加 、水 需 要 の変 動 のうちどれが水 ストレス人 口 に効 いているか、寄 与 率 を算 出
（４）気 候 変 動 シナリオに基 づく海 洋 環 境 ・水 産 業 の未 来 像 の描 出 第 3期 結 合 モデル相 互 比 較 プロジェクト（CMIP3）マルチ気 候 モデルの結 果 と、過 去 のモニタリング観 測 によっ て得 られたサンゴや沿 岸 性 魚 種 の分 布 や健 康 度 に関 する評 価 指 標 を組 み合 わせて、サンゴの白 化 、及 びサン ゴや沿 岸 性 魚 種 の北 上 、地 球 温 暖 化 と海 洋 酸 性 化 の複 合 影 響 、そしてこれらの結 果 に内 在 する不 確 実 性 の定 量 的 な評 価 を行 なった。また、サンゴに関 するシミュレーション結 果 の検 証 に必 要 な統 合 データベースの構 築 、外 洋 の海 洋 環 境 の影 響 評 価 、及 び海 洋 生 態 系 モデル相 互 比 較 研 究 計 画 の立 案 ・遂 行 も行 なった。 （５）気 候 変 動 シナリオに基 づく雪 氷 圏 ・海 面 水 準 の未 来 像 の描 出 雪 氷 圏 ・海 面 水 準 の未 来 像 の抽 出 に関 係 する予 測 、その結 果 の不 確 実 性 評 価 と不 確 実 性 低 減 への努 力 、 背 後 にある物 理 プロセスの特 定 と理 解 などを中 心 に研 究 を行 った。特 に、海 面 上 昇 についてはIPCCの第 4次 ・第 5次 評 価 報 告 書 のもとになる、各 国 の気 候 モデリングセンターが提 出 した20世 紀 再 現 実 験 と23世 紀 末 までのシナ リオ実 験 の結 果 （CMIP3・CMIP5データ）を利 用 して、氷 床 の流 動 や全 体 の質 量 変 化 を左 右 する氷 床 表 面 質 量 収 支 の将 来 予 測 を数 ㎞という高 解 像 度 で行 い、またその不 確 実 性 の評 価 を行 った。 （６）気 候 変 動 シナリオに基 づく農 業 ・食 料 の未 来 像 の描 出 気 候 変 動 および農 業 への需 要 の変 化 が東 アジアの農 業 生 産 と農 業 の環 境 負 荷 に及 ぼす影 響 を明 らかにす るために、東 アジアに適 用 可 能 なコメ収 量 予 測 モデルを構 築 するとともに、水 収 支 、窒 素 収 支 モデルなどと連 携 させて、2050年 頃 を対 象 とした影 響 評 価 を実 施 した。 （７）気 候 変 動 シナリオの一 般 社 会 への情 報 伝 達 に関 する研 究 温 暖 化 の科 学 情 報 の効 果 的 な伝 達 のための知 見 を得 ることを目 的 として、市 民 もしくはメディア関 係 者 を対 象 とした研 究 者 との対 話 型 会 合 を通 じた調 査 、インターネットによる一 般 市 民 へのアンケート調 査 、学 生 による温 暖 化 に関 する記 事 への講 評 を通 じて、記 者 および研 究 者 の温 暖 化 報 道 の認 識 の違 いを把 握 する調 査 を実 施 し た。 （８）気 候 変 動 シナリオの企 業 ニーズおよび民 間 市 場 へのインパクトに関 する研 究 気 候 変 動 予 測 情 報 をもとにした企 業 の適 応 策 の検 討 ・実 践 における課 題 を明 確 にするため、企 業 へのヒアリ ング調 査 および全 4回 にわたる企 業 6社 と気 候 変 動 に係 る研 究 者 6名 の対 話 型 研 究 会 の開 催 等 を実 施 した。ま た、気 候 変 動 予 測 情 報 の利 活 用 を積 極 的 に検 討 していると考 えられる損 害 保 険 業 界 に着 目 し、気 候 変 動 予 測 研 究 の実 施 状 況 および利 活 用 状 況 を把 握 した。さらに先 進 的 な企 業 の協 力 を得 て、2030年 頃 の日 本 における 気 候 変 動 による損 害 保 険 への影 響 を、気 候 変 動 影 響 評 価 テーブルCIAT（Climate-change Impact Assessment Table）を用 いて評 価 した。さらにCIATの評 価 を利 用 して他 業 界 の企 業 とのリスク・コミュニケーションを実 施 した。 （９）温 暖 化 理 解 における「実 感 」に関 する概 念 整 理 と評 価 手 法 の開 発 に関 する研 究 日 本 の一 般 市 民 における温 暖 化 のリスク認 知 と、それに関 連 する要 因 を明 らかにするため、温 暖 化 リスク・コ ミュニケーションにおける知 見 などに基 づいた仮 説 モデルを構 築 し、一 般 市 民 、一 般 市 民 の中 でも意 識 が高 いと 考 えられる地 球 温 暖 化 防 止 活 動 推 進 員 、温 暖 化 研 究 の専 門 家 の3つのグループを対 象 としたアンケート調 査 を 行 った。また、一 般 市 民 のアンケート調 査 結 果 から、一 般 市 民 が温 暖 化 対 策 行 動 の効 果 をどのように理 解 し、そ の理 解 が何 によって規 定 されているのかを検 証 した。 （１０）意 欲 を高 めることを重 視 した参 加 ・体 験 型 コミュニケーションに関 する実 証 的 研 究 地 球 温 暖 化 問 題 に対 する適 切 なリスク認 知 を促 し、家 庭 での地 球 温 暖 化 対 策 に対 する取 り組 み意 欲 を高 め ることを目 的 として構 築 された既 存 の普 及 啓 発 手 法 による効 果 を把 握 するため、参 加 者 へのアンケート調 査 を行 った。また、地 球 温 暖 化 対 策 に対 する取 り組 み意 欲 として、CO2排 出 量 の長 期 的 な削 減 目 標 を題 材 に、地 球 温 暖 化 の影 響 、費 用 負 担 、科 学 的 な不 確 実 性 を伝 達 するコミュニケーション実 験 を、大 学 生 を対 象 としたレクチャー 形 式 および一 般 市 民 を対 象 としたWEB形 式 によって行 った。 （１１）共 感 を得 ることを重 視 したロールプレイング型 コミュニケーションに関 する実 証 的 研 究 本 サブテーマでは、ロールプレイング型 ワークショップにより、地 球 温 暖 化 に関 する情 報 を編 集 ・加 工 ・発 信 す るプロセスにおける学 習 効 果 を把 握 することを目 的 とした。そのため、地 球 温 暖 化 をテーマとした「演 劇 づくり」「シ
後 におけるアンケート調 査 などにより、ロールプレイング型 ワークショップの学 習 効 果 を把 握 した。 （１２）分 かりやすさを重 視 したマスメディア利 用 型 コミュニケーションに関 する実 証 的 研 究 １）まず、フォーカス・グループ・インタビューを用 いて、気 候 変 動 問 題 についての理 解 と発 信 について、合 計 ４グ ループを対 象 に調 査 分 析 を実 施 した。２）次 に、全 国 4000人 の無 作 為 抽 出 された成 人 男 女 を対 象 とした、「日 本 の成 人 男 女 の関 心 度 調 査 」を実 施 して「世 界 で最 も重 要 な問 題 」の時 系 列 の変 化 を把 握 した。さらに、新 聞 とテ レビについて、毎 月 の報 道 件 数 を把 握 した。上 記 2つの時 系 列 のデータについての関 連 を、交 差 相 関 係 数 を用 い て分 析 した。３）第 4年 度 の終 わりにおきた東 日 本 大 震 災 に関 連 して気 候 変 動 リスクに関 する世 論 調 査 を実 施 し た。 ４．結 果 及 び考 察 （１）総 合 的 な確 率 的 気 候 変 動 シナリオおよび影 響 シナリオの構 築 パターンスケーリング手 法 の排 出 シナリオ依 存 性 に関 しては、大 気 中 の水 蒸 気 が降 水 に変 換 される時 間 が排 出 シナリオに依 存 すること、エアロゾル排 出 量 の違 いがこのような降 水 量 変 化 効 率 の排 出 シナリオ依 存 性 をもた らすことなどから、パターンスケーリング手 法 の適 用 の際 に無 視 できない誤 差 が生 じうることを定 量 的 に示 した。 また、気 候 変 化 予 測 から影 響 評 価 への不 確 実 性 伝 播 の客 観 的 ・定 量 的 分 析 手 法 を開 発 ・適 用 した。水 資 源 量 変 化 予 測 の信 頼 性 に関 係 する気 候 モデルの現 在 気 候 再 現 性 を考 慮 し重 みづけした場 合 、モデル間 平 均 が尤 も らしいと考 えた場 合 に比 べて、アマゾン川 流 域 は乾 燥 化 する可 能 性 が高 いことを示 した。さらに、複 数 気 候 モデ ルの出 力 を用 いた影 響 評 価 の実 施 により、評 価 対 象 としたどの分 野 についても気 候 予 測 の不 確 実 性 に由 来 す る影 響 予 測 の不 確 実 性 は大 きく、想 定 される排 出 シナリオの幅 に由 来 する影 響 予 測 の幅 に匹 敵 することが示 さ れた。 （２）マルチ気 候 モデル解 析 による近 未 来 気 候 変 動 の確 率 的 予 測 本 研 究 では気 候 モデルの性 能 を評 価 するための新 たな手 法 を開 発 し、全 球 スケールで評 価 を行 った場 合 、モ デルの性 能 は十 分 高 いことを示 した。地 域 スケールでは、モデルの性 能 が十 分 でない領 域 が存 在 し、例 えば北 極 海 では近 年 の観 測 された海 氷 の減 少 はモデルの予 測 よりも非 常 に早 く、モデルがこのような現 象 を再 現 できな いことが分 かった。これは、気 候 モデルにはまだ改 善 の余 地 が残 されているということを意 味 する。 （３）気 候 変 動 シナリオに基 づく水 文 ・水 資 源 の未 来 像 の描 出 １）日 頃 問 題 視 されている温 暖 化 が起 こった場 合 でも好 影 響 を与 える項 目 があることや、寒 冷 化 の影 響 が地 域 によって異 なることが分 かり、地 球 温 暖 化 は気 温 上 昇 が問 題 なのではなく、急 激 な変 動 への適 応 力 が問 題 と いえる。２）低 水 流 量 が将 来 小 さくなる地 域 では、年 間 流 量 が増 加 しても低 水 流 量 の減 少 により水 力 発 電 ポテン シャルは小 さくなることが分 かった。３）水 利 用 と人 口 増 加 が新 たに高 い水 ストレスに曝 される人 口 の増 加 に寄 与 しており、気 候 変 動 による寄 与 は小 さいことが分 かった。供 給 量 の増 加 分 を有 効 利 用 して需 要 の増 大 に応 えら れるかどうかは、その国 や地 域 の水 の有 効 利 用 技 術 や水 資 源 の最 適 な分 配 手 法 の開 発 、あるいは国 や地 域 間 の協 力 といった、我 々人 類 の適 応 能 力 にかかっていることが示 唆 された。 （４）気 候 変 動 シナリオに基 づく海 洋 環 境 ・水 産 業 の未 来 像 の描 出 日 本 近 海 では地 球 温 暖 化 に伴 う水 温 上 昇 の影 響 により、サンゴの大 量 死 につながる深 刻 な白 化 の発 生 頻 度 が高 まることや、植 物 プランクトンの春 季 ブルームの時 期 が早 まることなどが示 された。また、水 温 上 昇 はサンゴ や沿 岸 性 魚 種 の生 息 域 の北 上 を促 すが、炭 酸 カルシウムの殻 を持 つ生 物 では海 洋 酸 性 化 の影 響 により北 上 が 大 きく阻 害 されることが、その結 果 の不 確 実 性 と共 に示 された。また、国 際 海 洋 生 態 系 モデル相 互 比 較 研 究 計 画 （MAREMIP）の枠 組 みで、海 洋 生 態 系 モデルの相 互 比 較 、及 び衛 星 データとの比 較 を通 じて海 洋 生 態 系 モデ ルの不 確 実 性 を多 面 的 に解 析 した。 （５）気 候 変 動 シナリオに基 づく雪 氷 圏 ・海 面 水 準 の未 来 像 の描 出 CMIP3データ利 用 からは、グリーンランド氷 床 では融 解 量 が増 加 して海 面 上 昇 に寄 与 し、南 極 氷 床 では降 雪 量 が増 加 して海 面 を低 下 させる方 向 に働 くことが示 された。しかし、氷 床 力 学 過 程 に関 連 する急 激 な質 量 変 動 については依 然 不 確 実 性 が大 きいため、将 来 の南 極 氷 床 の海 面 高 度 変 化 への寄 与 はその符 号 も含 めて断 定 できない。また、グリーンランド氷 床 の融 解 量 増 加 の大 きさは、気 候 モデルの全 球 平 均 地 上 気 温 変 化 量 の大 小 、 現 在 と将 来 の海 氷 分 布 、海 洋 循 環 の変 化 などに依 存 することが示 唆 された。さらに、気 候 モデルによるグリーン
利 用 した同 様 の解 析 でも、少 なくとも一 部 についてCMIP3の結 果 が再 確 認 された。今 後 は氷 床 モデルの改 良 ・開 発 、さらには本 研 究 の予 測 結 果 をふまえた氷 床 流 動 変 化 予 測 が喫 緊 の課 題 である。 （６）気 候 変 動 シナリオに基 づく農 業 ・食 料 の未 来 像 の描 出 東 アジア23地 点 （北 緯 22～47°）における1990年 代 から2040年 代 にかけてのコメ収 量 変 化 は、－9～＋8％と 予 測 されたが、気 候 シナリオ間 で顕 著 な違 いが認 められ、昇 温 程 度 が大 きい気 候 シナリオにおいて減 収 の程 度 が大 きい傾 向 にあった。農 耕 地 から流 出 する窒 素 と河 川 水 の窒 素 濃 度 を推 定 したところ、予 測 される作 物 需 要 の増 加 に対 して、窒 素 投 入 量 を継 続 的 に増 加 させて対 応 した場 合 、気 候 シナリオに関 わらず河 川 水 窒 素 濃 度 は2030年 頃 まで大 きく増 加 するものと予 測 された。施 肥 管 理 方 法 を大 きく改 変 した場 合 、作 物 の収 量 を増 加 させ て、かつ耕 地 からの窒 素 損 失 を大 幅 に軽 減 できる可 能 性 が示 唆 された。 （７）気 候 変 動 シナリオの一 般 社 会 への情 報 伝 達 に関 する研 究 メディア関 係 者 と研 究 者 の会 合 および学 生 による記 事 の講 評 を通 じた調 査 では、限 られた参 加 者 での結 果 で はあるが、研 究 者 が手 法 の詳 細 や前 提 条 件 等 の記 述 を重 要 と考 える傾 向 にある一 方 、メディア関 係 者 は、より 読 者 の興 味 を引 く主 題 や読 者 に注 意 喚 起 すべき話 題 を選 択 する傾 向 があるなど、それぞれの職 業 の特 性 に起 因 する主 題 選 定 や表 現 方 法 の違 いが見 られた。 （８）気 候 変 動 シナリオの企 業 ニーズおよび民 間 市 場 へのインパクトに関 する研 究 気 候 変 動 予 測 情 報 をもとにした企 業 の適 応 策 の検 討 ・実 践 が進 まない理 由 として、研 究 者 の発 する研 究 情 報 のほとんどが企 業 の目 に留 まる機 会 が少 ないこと、および研 究 が対 象 とする数 10年 あるいは100年 単 位 の時 間 スケールが、企 業 経 営 のスパンに比 べて非 常 に長 くマッチしていないこと等 の要 因 があることが明 確 となった。 さらに研 究 を通 して企 業 からは、気 候 変 動 予 測 情 報 をもとに行 動 を起 こすためには、その情 報 が行 政 によりオー ソライズされた信 頼 性 のある情 報 である必 要 があるという点 が指 摘 され、行 政 の関 与 や行 動 の必 要 性 が明 らか となった。また、損 害 保 険 業 界 研 究 においては、損 害 保 険 会 社 の協 力 を得 て、CIATによる評 価 により、損 害 保 険 商 品 に影 響 を与 える気 候 変 動 影 響 と影 響 を受 ける損 害 保 険 商 品 を把 握 した。さらにそれをもとに企 業 との対 話 を行 い、CIATは気 候 変 動 リスクに関 する「気 づき」を企 業 に提 供 でき、リスク・コミュニケーションツールとして利 用 出 来 ることが把 握 できた。 （９）温 暖 化 理 解 における「実 感 」に関 する概 念 整 理 と評 価 手 法 の開 発 に関 する研 究 温 暖 化 のリスク認 知 が、温 暖 化 に関 する知 識 （気 温 変 化 、原 因 、影 響 分 野 ）や温 暖 化 の実 感 と関 連 している かを検 証 した結 果 、温 暖 化 に関 する知 識 の適 切 さとリスク認 知 との間 には関 連 があることが確 認 された。また、 温 暖 化 による実 感 とリスク認 知 との間 にもやや強 い正 の相 関 があることが確 認 された。また、一 般 市 民 では、温 暖 化 対 策 行 動 に対 する金 銭 的 負 担 感 と手 間 的 負 担 感 はいずれも主 観 的 効 果 に負 の影 響 、つまり、負 担 感 の高 い行 動 はその効 果 が低 く評 価 されやすい傾 向 が確 認 された。 （１０）意 欲 を高 めることを重 視 した参 加 ・体 験 型 コミュニケーションに関 する実 証 的 研 究 既 存 の普 及 啓 発 手 法 を通 じて、参 加 者 の平 均 気 温 の予 測 上 昇 幅 は科 学 的 な知 見 により近 いかたちに修 正 さ れ、地 球 温 暖 化 により予 測 される影 響 が実 際 に生 じる可 能 性 や被 害 の大 きさなどのリスクをより高 く認 識 するよ うになった。また、気 温 上 昇 の影 響 に加 えて費 用 負 担 や科 学 的 な不 確 実 性 を提 示 することにより，被 験 者 は長 期 的 な削 減 目 標 に対 する選 択 を変 化 させることが確 認 された。地 球 温 暖 化 のリスク認 識 が低 く、因 果 関 係 に関 する認 識 が曖 昧 な人 に対 して、科 学 的 な不 確 実 性 の認 識 は強 く影 響 したと考 えられる。 （１１）共 感 を得 ることを重 視 したロールプレイング型 コミュニケーションに関 する実 証 的 研 究 地 球 温 暖 化 に関 する情 報 は、いわば「常 識 化 」しているため、自 分 の持 っている情 報 を再 度 吟 味 する機 会 がな い場 合 が多 い。ロールプレイング型 ワークショップを通 じ、多 様 な立 場 や価 値 観 から、改 めて地 球 温 暖 化 に関 す る情 報 に触 れ、その情 報 のバックグラウンドを「実 感 」することが重 要 であることを明 らかにした。また、このような プロセスにおいて、専 門 家 が主 体 的 に関 与 することが重 要 であることを併 せて確 認 した。 （１２）分 かりやすさを重 視 したマスメディア利 用 型 コミュニケーションに関 する実 証 的 研 究 １）では、理 系 ･文 系 別 、男 女 別 でそれぞれの違 いが認 められた。気 候 変 動 問 題 の理 解 においては、理 系 出 身 者 ほど理 解 をし、対 策 について前 向 きな態 度 を示 した。文 系 出 身 者 は、なかなかそのような態 度 を醸 成 できなか
境 （気 候 変 動 を含 む）」が継 続 してあがっていたが、2008年 のリーマンショック以 降 、「経 済 」「雇 用 」が最 も重 要 な 問 題 に取 って代 わっていた。メディア報 道 件 数 と交 差 相 関 係 数 をもちいて分 析 を行 うと、新 聞 報 道 が人 々の関 心 の立 ち上 がりに先 行 し、テレビ報 道 と人 々の関 心 度 はほぼズレのない動 きとなった。 ３）気 候 変 動 リスクについて の認 知 度 は高 く、日 本 においては9割 程 度 の成 人 がそのリスクを感 じている。予 想 される気 候 変 動 の影 響 につい ては、かなり認 知 が進 んでおり、台 風 、干 ばつ、洪 水 など気 候 の様 々な事 象 が今 よりも極 端 な幅 で起 こることに 関 して、特 に高 く認 知 されていることがわかる。 ５．研 究 成 果 の主 な発 表 状 況 （１）主 な誌 上 発 表 ＜査 読 付 き論 文 ＞
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32) 渡 部 哲 史 , 鼎 信 次 郎 , 沖 大 幹 (2012): GCM出 力 値 補 正 手 法 により生 じる月 平 均 気 温 および月 降 水 量 の 予 測 差 . 水 工 学 論 文 集 , 56, I439-I444.
33) Pokhrel, Y., N. Hanasaki, S. Koirala, J. Cho, P. J.-F. Yeh, H. Kim, S. Kanae, and T. Oki (2012): Incorporating anthropogenic water regulation modules into a land surface model. J. of
Hydrometeorology, doi:10.1175/JHM-D-11-013.1, 13 (1), 239-254. ＜査 読 付 論 文 に準 ずる成 果 発 表 ＞ （「持 続 可 能 な社 会 ・政 策 研 究 分 野 」の課 題 のみ記 載 可 ） 特 に記 載 すべき事 項 はない。 （２）主 な口 頭 発 表 （学 会 等 ） 1) 吉 森 正 和 , 阿 部 彩 子 : 氷 期 と現 在 気 候 での淡 水 流 入 に対 する熱 輸 送 応 答 の比 較 . 日 本 気 象 学 会 2007年 度 秋 季 大 会 , 札 幌 , 2007年 10月 . 2) 松 本 安 生 , 三 星 宗 雄 , 坪 井 雅 史 , 杉 本 崇 , 大 高 瑞 郁 : 温 暖 化 コミュニケーションにおける課 題 と展 望 . 第 20 回 日 本 リスク研 究 学 会 年 次 大 会 , 徳 島 , 2007年 11月 . 3) 朝 倉 暁 生 : 地 球 温 暖 化 のリスク理 解 におけるロールプレイング型 ワークショップの効 果 に関 する研 究 . 日 本 リスク研 究 学 会 第 20回 研 究 発 表 会 , 徳 島 大 学 , 徳 島 , 2007年 11月 .
4) Hasegawa, T : Predicting climate change impacts on rice agriculture. The 5th International Crop Science Congress (5ICSC), Jeju, Korea, April 2008.
5) 吉 森 正 和 , 阿 部 彩 子 , 横 畠 徳 太 : 二 酸 化 炭 素 倍 増 実 験 と最 終 氷 期 極 大 期 における気 候 フィードバック解 析 . 日 本 気 象 学 会 2008年 度 春 季 大 会 , 東 京 , 2008年 5月 .
estimated by world water resources under SRES scenarios. 4th Conference of the Asia Pacific Association of Hydrology and Water Resoueces (APHW), Beijing, China, November 2008.
7) 朝 倉 暁 生 : 地 球 温 暖 化 問 題 のイメージとリスク認 識 に関 する研 究 ～多 様 な価 値 観 理 解 によるイメージの変 化 ～. 日 本 リスク研 究 学 会 第 21回 年 次 大 会 , 関 西 大 学 , 大 阪 , 2008年 11月 . 8) 高 橋 直 , 松 本 安 生 : プログラム参 加 者 に対 する『地 球 温 暖 化 に関 する意 識 と行 動 』についてのアンケート調 査 の質 的 分 析 . 日 本 質 的 心 理 学 会 第 5回 大 会 , つくば, 2008年 11月 . 9) 松 本 安 生 , 三 星 宗 雄 , 坪 井 雅 史 , 杉 本 崇 , 大 高 瑞 郁 : 温 暖 化 対 策 行 動 の主 観 的 効 果 の規 定 因 . 第 21回 日 本 リスク研 究 学 会 年 次 大 会 , 大 阪 , 2008年 11月 . 10) 松 本 安 生 , 坪 井 雅 史 , 三 星 宗 雄 , 杉 本 崇 : 温 暖 化 コミュニケーターとしての推 進 員 制 度 の活 用 に関 する研 究 . 第 7回 科 学 技 術 社 会 論 学 会 , 大 阪 , 2008年 11月
11) Kiguchi, M., Y. Shen, S. Kanae and T. Oki: High water-stressed population estimated by world water resources assessment including human activities under SRES scenarios. EGU General Assembly 2009, Vienna, Austria, April 2009.
12) 吉 森 正 和 , 阿 部 彩 子 : 放 射 カーネルを用 いた気 候 フィードバック解 析 について. 日 本 気 象 学 会 2009年 度 春 季 大 会 , つくば, 2009年 5月 .
13) Yamanaka, Y: Forecasting and predicting marine ecosystem responses to climate change. 3rd GLOBEC Open Science Meeting, Victoria, Canada, June 2009.
14) 澤 野 真 治 , 長 谷 川 利 拡 , 石 郷 岡 康 史 , 桑 形 恒 男 , 新 藤 純 子 : 気 候 変 化 と栽 培 技 術 要 因 を考 慮 したイネの 地 域 収 量 予 測 モデルの開 発 と20世 紀 後 半 の収 量 趨 勢 に関 するモデル解 析 . 日 本 作 物 学 会 紀 事 , 第 228回 日 本 作 物 学 会 講 演 会 , 静 岡 県 コンベンションアーツセンター, 2009年 9月 .
15) Sawano, S., T. Hasegawa, T. Kuwagata, Y. Ishigooka, J. Shindo : Evaluating the effect of uncertainty in the climate scenario on future prediction of rice production in Asia, In Hasegawa T & Sakai H eds. "Crop Production under Heat Stress: Monitoring, Impact Assessment and Adaptation. Proceedings of the MARCO 2009 Symposium, NIAES, Japan, October 2009.
16) 朝 倉 暁 生 , 平 松 あい, 高 野 誠 二 : 地 球 温 暖 化 に対 するイメージと性 格 特 性 に関 する研 究 . 環 境 情 報 科 学 セ ンター第 23回 環 境 研 究 発 表 会 , 日 本 大 学 ,東 京 , 2009年 11月 . 17) 三 瓶 由 紀 , 青 柳 みどり: 温 暖 化 に関 するテレビ報 道 の特 性 と変 化 . 科 学 技 術 論 社 会 学 会 第 ８回 年 次 研 究 大 会 , 東 京 , 2009年 11月 . 18) 塩 竈 秀 夫 , 江 守 正 多 , 花 崎 直 太 , 阿 部 学 , 増 冨 祐 司 , 高 橋 潔 , 野 沢 徹 : 気 候 変 化 予 測 から影 響 評 価 への 不 確 実 性 伝 播 ～南 米 の水 資 源 影 響 評 価 を例 として. 日 本 気 象 学 会 2009年 度 秋 季 大 会 , 同 講 演 予 稿 集 , 125, 2009年 11月 .
19) Aoyagi-Usui, M., Y. Sampei : Development of training program for better understanding climate change risk: Applying focus group interview method. 2009 Society for Risk Analysis Annual Meeting, Baltimore, USA. December 2009.
20) Hashioka, T., M. N. Aita, Y. Yamanaka, M. Vogt, C. Le Quéré, S. Alvain, L. Bopp, E. Buitenhuis, S. Doney, I. Lima: Spatio-temporal differences in plankton compositions among models from the first results of MARine Ecosystem Model Inter-comparison Project (MAREMIP). Ocean Sciences Meeting, Portland, Oregon, Feburary 2010.
21) 中 尾 有 伸 , 山 野 博 哉 , 藤 井 賢 彦 , 山 中 康 裕 : 日 本 のサンゴ被 度 データベースの作 成 と分 析 . 日 本 海 洋 学 会 春 季 大 会 , 東 京 , 2010年 3月 .
22) 朝 倉 暁 生 : 主 体 的 な情 報 生 産 プロセスにおける温 暖 化 コミュニケーション. 日 本 気 象 学 会 気 象 教 育 懇 談 会 , 国 立 オリンピック記 念 青 少 年 総 合 センター, 東 京 , 2010年 5月 .
23) Kiguchi, M., and T. Oki: Point precipitation observation extremes in the world and Japan. EGU General Assembly 2010, Vienna, Austria, May 2010.
24) Aoyagi-Usui, M., Y. Sampei : Japanese mid-term greenhouse gas emission reduction target: How people see governmental decision?. Research Committee Environment and Society, the XVII World Congress of Sociology, Gothenburg, Sweden, July 2010.
25) Hasegawa, T: Adaptation in agriculture and water sectors in Japan and its relevance for developing countries in the Asia Pacific. International Forum for Sustainable Asia and the Pacific (ISAP 2010) , Yokohama, Japan, July 2010.
27) Annan, J. D and J. C. Hargreaves: Understanding and Interpreting Climate Model Ensembles. American Geophysical Union Fall meeting, San Francisco, USA, December 2010.
28) Kiguchi, M., Y. Shen, S. Kanae, and T. Oki: High water-stressed population estimated by global water resource assessment including the human activities under SRES scenarios. IGU Commission Seminar on Land use, Biodiversity and Climate Change, Cotton College, Guwahati, India, December 2010. 29) Yokohata, T., Annan, J. D., Hargreaves, J. C., Jackson C. J., Tobis, M., Collins, M., Reliability of
multi-model and structurally different single-model ensembles, American Geophysical Union Fall meeting, San Francisco, USA, December, 2010.
30) Ishizaki. Y., H. Shiogama, S. Emori, T.Yokohata: Dependencies of pattern scaling on emission scenarios. IDAG meeting, Boulder, USA, January 2011.
31) Yara, Y., M. Fujii, Y. Yamanaka, N. Okada, H. Yamano, K. Oshima: Projected effects of global warming on corals in seas close to Japan. Pre-Workshop Event of IPCC WS on Impacts of Ocean Acidification on Marine Biology and Ecosystems, Okinawa, January 2011.
32) 伊 藤 昭 彦 : 台 風 が森 林 の炭 素 収 支 に与 える影 響 に関 するモデル解 析 . 日 本 生 態 学 会 第 58回 大 会 , 札 幌 , 2011年 3月 .
33) Annan J. D. and J. C. Hargreaves: Understanding and Interpreting Climate Model Ensembles. European Geosciences Union General Assembly, Vienna, Austria, April. 2011.
34) Das, L., J. D. Annan, J. C. Hargreaves, and S. Emori: Centennial scale warming over Japan: are the rural stations really rural?. European Geosciences Union General Assembly, Vienna, Austria, April 2011.
35) Hitara, T : Dynamics of phytoplankton community structure derived from a 3D ecosystem model and satellite ocean colour algorithm. International Symposium on Climate Change and Ocean Carbon - Field Observation, Remote Sensing and Modeling, Xiamen, China, April 2011.
36) 吉 森 正 和 , 阿 部 彩 子 : CMIP3気 候 モデル出 力 を用 いたグリーンランド氷 床 表 面 質 量 収 支 の予 測 幅 について. 日 本 気 象 学 会 春 季 大 会 , 東 京 , 2011年 5月 .
37) Aoyagi, M: Impacts on public opinion by mass media coverage of climate change issues: Comparison of print media and television. International Association for Media and Communication Research, Istanbul, Turkey, July 2011.
38) Emori, S: Options for exploring the range of climatic change. Workshop to Explore the New SMA/SSP Approach, Changwon, July 2011.
39) 渡 部 哲 史 , 鼎 信 次 郎 , 沖 大 幹 : 水 資 源 管 理 分 野 における気 候 変 動 影 響 評 価 研 究 のためバイアス補 正 手 法 の開 発 . 第 2回 極 端 気 象 現 象 とその影 響 評 価 に関 する研 究 集 会 , 京 都 , 2011年 9月 .
40) Abe-Ouchi, A., M. Yoshimori, F. Saito, K. Takahashi and R. O'ishi : Ice Sheet - Climate Interaction Learned from Modeling the Past for the Future. WCRP Open Science Conference, Denver, CO, October 2011.
41) Day, J., J. C. Hargreaves, J. D. Annan: Climate variability and Arctic sea ice extent in coupled climate models. American Geophysical Union Fall meeting, San Francisco, USA, December 2011.
42) Shin. Y., K.Takahashi, Y.Hijioka, N. Hanasaki : Assessing climate change impacts on global crop yield considering climate projections uncertainty. AGU fall meeting 2011, San Francisco, December 2011. 43) Hasegawa, T: Adaptation and mitigation study in the agriculture sector in Japan and its contribution
to the Asia Pacific APEC Workshop on Food Security. Tokyo International Forum, January 2012. 44) Shiogama. H : On the linear additivity of forcing-response relationships for global and continental
scales. International ad hoc Detection and Attribution Group (IDAG) Spring Meeting 2012, Boulder, USA, February 2012.
６．研 究 者 略 歴
課 題 代 表 者 ：江 守 正 多
1970年 生 まれ、東 京 大 学 教 養 学 部 卒 業 、博 士 （学 術 ）、現 在 、独 立 行 政 法 人 国 立 環 境 研 究 所 地 球 環 境 研 究 センター 気 候 変 動 リスク評 価 研 究 室 室 長
（１）江 守 正 多 （同 上 ） （２）James D. Annan 1968年 生 まれ、オックスフォード大 学 卒 業 、Ph.D、 現 在 、独 立 行 政 法 人 海 洋 研 究 開 発 機 構 特 任 主 任 研 究 員 （３）沖 大 幹 1964年 生 まれ、東 京 大 学 工 学 部 卒 業 、博 士 （工 学 ）、 現 在 、東 京 大 学 生 産 技 術 研 究 所 教 授 （４）山 中 康 裕 1964年 生 まれ、東 京 大 学 理 学 部 卒 業 、博 士 （理 学 ）、 現 在 、北 海 道 大 学 大 学 院 地 球 環 境 科 学 研 究 院 教 授 （５）阿 部 彩 子 1963年 生 まれ、東 京 大 学 理 学 部 卒 業 、博 士 （理 学 ）、 現 在 、東 京 大 学 大 気 海 洋 研 究 所 准 教 授 （６）長 谷 川 利 拡 1962年 生 まれ、京 都 大 学 農 学 部 卒 業 、博 士 （農 学 ）、 現 在 、独 立 行 政 法 人 農 業 環 境 技 術 研 究 所 主 任 研 究 員 （７）福 士 謙 介 1966年 生 まれ、東 北 大 学 工 学 部 卒 業 、Ph.D、 現 在 、東 京 大 学 サステイナビリティ学 連 携 研 究 機 構 准 教 授 （８）佐 藤 将 史 （平 成 19年 度 ～平 成 22年 度 ） 1977生 まれ、東 京 大 学 理 学 部 卒 業 、修 士 （理 学 ）、 現 在 、株 式 会 社 野 村 総 合 研 究 所 社 会 システムコンサルティング部 主 任 コンサルタント 岩 瀬 健 太 (平 成 23年 度 ） 1983生 まれ、東 京 大 学 大 学 院 薬 学 系 研 究 科 卒 業 、修 士 （薬 学 ）、 現 在 、株 式 会 社 野 村 総 合 研 究 所 社 会 システムコンサルティング部 副 主 任 コンサルタント （９）三 星 宗 雄 1950年 生 まれ、千 葉 大 学 人 文 学 部 卒 業 、博 士 （心 理 学 ）、 現 在 、神 奈 川 大 学 人 間 科 学 部 人 間 科 学 科 教 授 （10）松 本 安 生 1967年 生 まれ、東 京 工 業 大 学 工 学 部 卒 業 、博 士 （工 学 ）、 現 在 、神 奈 川 大 学 人 間 科 学 部 人 間 科 学 科 教 授 （11）朝 倉 暁 生 1965年 生 まれ、電 気 通 信 大 学 電 気 通 信 学 部 卒 業 、博 士 （工 学 ）、 現 在 、東 邦 大 学 理 学 部 生 命 圏 環 境 科 学 科 准 教 授 （12）青 柳 みどり 1963年 生 まれ、京 都 大 学 農 学 部 卒 業 、農 学 博 士 、 現 在 、独 立 行 政 法 人 国 立 環 境 研 究 所 社 会 環 境 システム研 究 センター 環 境 計 画 研 究 室 室 長
S-5 地球温暖化に係る政策支援と普及啓発のための気候変動シナリオに関する総合的研究 1. 総合的気候変動シナリオの構築と伝達に関する研究 (1) 総合的な確率的気候変動シナリオおよび影響シナリオの構築 （独）国立環境研究所 地球環境研究センター 江守正多・小倉知夫・伊藤昭彦 社会環境システム研究センター 高橋潔・肱岡靖明 <研究協力者> （独）国立環境研究所地球環境研究センター 塩竈秀夫・花崎直太・阿部学・三瓶由紀 （独）土木研究所 長谷川聡 埼玉県環境科学国際センター 増冨祐司 韓国環境政策評価研究院 Hui-Cheul Jung 平成19～23年度累計予算額：102,904千円 （うち、平成23年度予算額：24,296千円） 予算額は、間接経費を含む ［要旨］本研究は、気候変動予測の信頼性および予測の意味する社会への影響を明らかにすると ともに、そうして得られた総合的な「気候変動シナリオ」を社会に効率的に伝達する方法を確立 することを目標としている。大別して6つの研究課題に取り組んだ。第一の課題は気候モデルを用 いた将来気候予測の排出シナリオ依存性の検討に係る研究、第二の課題は気候変化予測から影響 評価への不確実性伝播の解析手法の開発と適用であり、ともに気象学・気候学的観点からの研究 である。さらに第三の課題は気候予測の不確実性を考慮した農業（作物収量変化）への影響評価、 第四の課題は気候予測の不確実性を考慮した人間健康（熱ストレス死亡）への影響評価である。 さらに第五の課題として、陸域生態系モデルの高度化と、同モデルを応用した気候予測の不確実 性を考慮した陸域生態系への影響評価を実施した。また、それら5つの課題と並行し、他サブテー マとの連携を通じ、第六の課題として温暖化リスク情報の伝達に関する研究を実施した。将来気 候予測の排出シナリオ依存性の検討に関しては、パターンスケーリング手法を用いて気候シナリ オを作成した場合、同手法を用いない場合と比べ、無視できない誤差が生じうることを定量的に 示した。気候変化予測から影響評価への不確実性伝播の解析手法の開発と適用に関しては、客観 的・定量的な分析手法を開発して水資源影響評価の事例に適用し、南米における水資源予測の不 確実性の原因を明らかにした。気候予測の不確実性を考慮した農業、人間健康、陸域生態系への 影響評価に関しては、各々の分野について、複数の気候予測情報を用いた影響評価を実施し、そ の不確実性幅を定量的に示した。 ［キーワード］気候シナリオ、不確実性評価、リスク情報伝達、温暖化影響、気候未来像
１．はじめに 将来の気候変動及びその影響を予測することは、3つの点で重要である。第一に、気候安定化な いしは気候変動緩和の目標設定の際の判断材料となること、第二に、気候変動緩和に向けて社会 が取り組むための動機付けとなること、第三に、気候変動に対して社会が適応策を講じる際の判 断材料となることである。しかし、現時点では、国内外の各種意思決定主体や国民各層に対して、 最大限利用可能な予測情報が十分に届いているとは言い難い状況にある。この状況を改善するた め、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)などにおける国際的な議論によれば、不確実性の定量 化等を通じて予測の信頼性を明らかにすること、および気候変動予測と影響評価の連携を密にす ることが重要な課題となりつつあるが、国内の研究においてはこれらの点で未だ十分な取り組み がなされていない。また、気候変動予測情報を各種意思決定主体や国民各層に効率的に伝達する ことは、政府が気候変動の緩和および適応施策を推進する上で極めて重要である。 以上の問題意識から、本研究では、気候変動予測の信頼性および予測の意味する社会への影響 を明らかにするとともに、そうして得られた総合的な「気候変動シナリオ」を社会に効率的に伝 達する方法を確立するための研究を行うことを目指している。本サブテーマでは、大別して6つの 研究課題に取り組んだ。第一の課題は気候モデルを用いた将来気候予測の排出シナリオ依存性の 検討に係る研究、第二の課題は気候変化予測から影響評価への不確実性伝播の解析手法の開発と 適用であり、ともに気象学・気候学的観点からの研究である。さらに第三の課題は気候予測の不 確実性を考慮した農業（作物収量変化）への影響評価、第四の課題は気候予測の不確実性を考慮 した人間健康（熱ストレス死亡）への影響評価である。さらに第五の課題として、陸域生態系モ デルの高度化と、同モデルを応用した気候予測の不確実性を考慮した陸域生態系への影響評価を 実施した。また、それら5つの課題と並行し、他サブテーマとの連携を通じ、第六の課題として温 暖化リスク情報の伝達に関する研究を実施した。以下では、第一の課題に関わる主要成果として 「第5次評価報告書(AR5)に向けて実施された最新の気候予測情報を用いたパターンスケーリング の排出シナリオ依存性の検討」を報告する。また、第二の課題については「気候変化予測から影 響評価への不確実性伝播の解析手法開発」を報告する。第三の課題については、H23年度に実施し た「CMIP5データに基づく作物収量変化予測」を報告し、第四の課題については紙面の都合、報告 を割愛する。第五の課題については、モデル高度化の報告は割愛し、「CMIP3データ利用による不 確実性を考慮した陸域生態系影響評価」について報告する。第六の課題については、サブテーマ （７）との共同で取り組んだものであるため、本サブテーマでの報告は割愛する。 ２．研究開発目的 （１）パターンスケーリングの排出シナリオ依存性 AR5における排出シナリオの開発から影響評価研究の流れは、第4次評価報告書(AR4)で採用され た逐次方式(sequential approach)と異なる並列方式(parallel approach)が採用される。これは、 逐次方式においては、排出シナリオの開発から影響・適応研究を行う場合、非常に時間がかかる ためである。このため並列方式においては、代表的濃度経路(RCP)と呼ばれる代表的な排出シナリ オが選択され、気候モデルを用いた気候変化予測と社会経済排出シナリオの開発が同時に行われ る。それから、この気候変化予測と社会経済排出シナリオがパターンスケーリングなどの手法で 結合され、それらの結果が影響評価研究に提供される。このように、パターンスケーリングは第5
次評価報告書（AR5）の並列方式において、気候変化予測と社会経済排出シナリオを結合するとい う重要な役割を担っている。 パターンスケーリングの基本的な仮定は、スケーリングパターン（全球平均気温変化1℃あたり の対象とする気候変数の変化）が排出シナリオ間で共通であるということである（Shiogama et al., 2010）1)。しかし、Shiogamaら(2010)に指摘されているように、第3期結合モデル相互比較プロジ ェクト（CMIP3）モデルの降水には明らかにシナリオ依存性が見られる。従って、AR5の結果から 得られたスケーリングパターンにシナリオ依存性があるのかを調べることは、AR5において並列方 式を実行する際に重要である。そこで、本研究においては、MIROC5を用いてRCP2.6とRCP8.5の間 で地上気温のスケーリングパターンがどの程度異なるのかを調べ、その原因について考察した。 （２）気候変化予測から影響評価への不確実性伝播の解析手法開発 気候変化予測に不確実性がある場合、その気候変化予測データを入力データとする影響評価に も不確実性が伝播すると考えられる。しかし、実際にどのような気候変化予測不確実性が影響評 価の不確実性に伝播しやすいかに関して、これまで十分な研究は行われてこなかった。そこで、 気候変化予測から影響評価へどのように不確実性が伝播するかを客観的かつ定量的に解析する手 法を開発した。 （３）CMIP5データに基づく作物収量変化予測 IPCC第5次評価報告書に向けた全球気候モデルによる将来予測実験出力（CMIP5データ）につい て、平成23年度初期よりその多くが将来気候シナリオ・将来影響シナリオの開発のために利用可 能になるとの見通しであったが、予測実験の前提となる温室効果ガス排出・濃度のシナリオの作 成・提供に関する国際コーディネーションに生じた遅れの影響を受け、現時点までに利用可能な CMIP5データの全球モデル種は限定的である。そのデータ配信状況の制約をふまえ、本研究では、 研究実施期間中に取得できた将来予測実験出力の範囲で、気候モデルの違いによる不確実性を考 慮した全球規模の農業影響評価（具体的にはトウモロコシの収量変化の予測）を実施し、IPCC第4 次評価報告書に向けて行われた全球気候モデルによる将来予測実験の出力（CMIP3データ）に基づ く影響評価結果との暫定的な比較を行った。 （４）マルチ気候モデルデータ利用による不確実性を考慮した陸域生態系影響評価 地球温暖化は陸域生態系の成育環境を変化させ、それが構造・多様性や機能を改変させること により、人間社会に対する生態系サービス（産物供給、水源涵養、レクリエーションなど）に影 響が及ぶと考えられている。一方、陸域生態系は温室効果ガス（CO2、CH4、N2O）をはじめとする 大気中の微量ガス濃度の調節に非常に重要な役割を果たしており、生態系変化はガス交換を介し て気候システムに大きなフィードバック効果を与える可能性がある。そのような視点から大気-陸 域間相互作用に関する観測およびモデル研究が盛んに実施されているが、なおも大きな不確実性 が残されているのが現状である。そこで、本年度は陸域生態系モデルを用いて、CMIP3のマルチ気 候モデルシナリオに基づいて生態系影響を推定し、予測の不確実性に関する検討を実施した。
３．研究開発方法 （１）パターンスケーリングの排出シナリオ依存性 使用した気候モデルはMIROC5である。大気モデル、海洋モデルの水平解像度は、それぞれT85、 おおよそ1°である。また、モデルの鉛直総数は、それぞれ、40層、49層である。また、大気モデ ルには、エアロゾルの直接効果・間接効果の両方が組み込まれている。全球平均気温上昇量を求 める際には、20世紀再現実験の1980～1999年における20年平均の全球平均気温を基準とした。使 用したアンサンブルメンバー数は、20世紀再現実験、将来実験ともに1メンバーである。 本研究では、スケーリングパターンを求める際、Mitchellら(1999)2)が提案した手法を用いた。 この手法においては、気候モデルから求められた位置x、時間iにおける変数T(x,i)は (1) と近似される。ここで、T*(x,i)は、パターンスケーリングにより近似的に求められる空間分布で ある。T－(i)はスケーリングファクターであり、本研究においては、2010年代から2090年代におけ る全球平均気温の上昇量の10年平均値である。また、p(x)はスケーリングパターンで、例えば気 温の場合、全球平均気温が1℃上昇した際に位置xで何度上昇するかを示している。このp(x)は実 際のパターンT(x,i)とパターンスケーリングにより近似的に求められるパターンT*(x,i)の二乗平 均平方根誤差(RMSE)を最小化するように求めるため、原点を通る回帰線の回帰係数として求めら れ、下記の式から求められる。 (2) （２）気候変化予測から影響評価への不確実性伝播の解析手法開発 SRES-A2シナリオにおける14の気候モデルの降水量変化、気温変化予測データ（気候変化予測） と、それを入力データとする流出量変化予測データ（影響評価）の間での不確実性伝播を解析し た。ここでx(空 間 、 気 候 モ デ ル )を流出量変化予測のベクトルであるとし、y(空 間 、 気 候 モ デ ル )を降水量変化・ 気温変化予測のベクトルであるとする（添え字は、空間分布およびマルチ気候モデルの自由度を 持つベクトルであることを表す）。ただしx、yとも各空間グリッドでモデル平均を引いて、さら に各気候モデルの全球平均気温変化で正規化している。xとyの共分散行列をCxyとする。CxyをCxy ＝pxTΣpyと特異値分解する。ここでΣは特異値で、pxとpyは左右の特異ベクトルである。最も大き な特異値に対する特異ベクトルpx1、py1は、最も大きな共分散を持つ流出量変化予測と降水量変化・ 気温変化予測の空間パターン（すなわち、流出量変化予測に最も大きな不確実性を与える、気候 モデル間の不一致の大きい気候変化予測の空間パターン）を表す。 （３）CMIP5データに基づく作物収量変化予測 IPCC第5次評価報告書に向けた全球気候モデルによる将来予測実験出力（CMIP5データ）につい て、平成23年度初期よりその多くが将来気候シナリオ・将来影響シナリオの開発のために利用可 能になるとの見通しであったが、予測実験の前提となる温室効果ガス排出・濃度のシナリオの作 成・提供に関する国際コーディネーションに生じた遅れの影響を受け、平成23年度末時点で利用 可能なCMIP5データの全球モデル種は限定的である。そのデータ配信状況の制約をふまえ、本研究 では、研究実施期間中に取得できた将来予測実験出力の範囲で、気候モデルの違いによる不確実 i i i T i x T i T x p 2 ) ( ) , ( ) ( ) (
性を考慮した全球規模の農業影響評価（具体的にはトウモロコシの収量変化の予測）を実施し、 IPCC第4次評価報告書に向けて行われた全球気候モデルによる将来予測実験の出力（CMIP3データ） に基づく影響評価結果との暫定的な比較を行った。
（４）マルチ気候モデルデータ利用による不確実性を考慮した陸域生態系影響評価
陸域生態系モデル（VISIT）の全球版は、空間分解能緯度経度0.5°、時間分解能１ヶ月で1901 年〜2100年の陸域変動をシミュレート可能である。VISITは、Ito and Oikawa (2002)3)で開発され た炭素循環モデルに窒素循環、バイオマス燃焼、エロージョン、土地利用変化、生物起源揮発性 有機物質の放出といった、微量ガス交換に関与するプロセスを組み込んで拡張を図ったものであ る。地点レベルではフラックス観測に基づくボトムアップ的手法、全球レベルでは大気観測に基 づくトップダウン的手法による検証を行っている。2000年以前は観測ベースのメッシュデータで あるCRU TS2.1による過去の気象時系列と観測ベースの大気CO2濃度を入力し、21世紀中については IPCCの排出に関する特別報告書(SRES)に基づく大気CO2濃度とそれに対応した気候モデルによる気 候予測シナリオを入力した。ここではCMIP3に参加した気候モデルの22モデル、3種類のIPCC SRES シナリオに対する結果を得た（合計101シナリオ）。VISIT出力のうち、大気にフィードバックを 与える温室効果ガス収支や森林火災や土壌流出などリスクに関係する要素に焦点を当てて解析し た。予測における短期（2020年代）、中期（2050年代）、長期（2080年代）における現在からの 変化分および、気候モデル・排出シナリオ間の不確実性について検討した。 ４．結果及び考察 （１）パターンスケーリングの排出シナリオ依存性 図(1)-1にRCP8.5とRCP2.6の全球平均気温1℃あたりの各地点における地表気温の変化の違いを 示す。図(1)-1からわかるように、特に北半球中緯度と高緯度に大きな違いがみられ、これらの違 いは統計的にも有意な値である。これらの違いの原因はシナリオ間の短波放射収支の違いと大き く関係していると考えられるため、次に短波放射収支と関係すると考えられる硫酸エアロゾル、 海氷の全球平均気温1℃あたりの違いを調べた。図(1)-2は、RCP8.5とRCP2.6の硫酸エアロゾルの 全球平均気温1℃あたりの変化の差である。RCP2.6とRCP8.5では、RCP8.5の方が硫酸エアロゾルの 図(1)-1 RCP8.5とRCP2.6の全球平均気温一度あた りの各地点の地表気温の変化の違い（単位：K/K） 図(1)-2 RCP8.5とRCP2.6の全球平均気温1℃あた りの各地点の硫酸エアロゾルの変化の違い（単 位：10-6kg/m2/K）
