地球温暖化
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地球温暖化（ちきゅうおんだんか）とは地球表面の大気や海洋の平均温度が上昇する現象である。地表・水系内の生態系の変化や海水面上昇による海岸線の浸食といった、気温上昇に伴う二次的な諸問題まで含めて言われることもある。特に近年観測されている（更に将来的に予想される）19世紀後半からの温暖化について指すことが多い。単に「温暖化」と言うこともある。
近年、地球の平均気温は急激な上昇を示している。海水準の上昇や、関連の疑われる気候変動が観測され、生態系や人類の活動への悪影響が懸念されている。この地球温暖化は、人為起源の温室効果ガスによって引き起こされたとする説が最も有力である。地球温暖化の予測は膨大な計算量を必要とし、ある程度の不確実性を持つ。予測精度を上げる努力が続く一方、こうした不確実性を批判する意見も存在する。しかし予測される影響の規模から、不確実性を差し引いても将来的なリスクが大きく、国際的に対策が急務とされている。
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[編集] 概要
19世紀後半から、地球の平均気温は過去に例を見ないような急激な上昇を示している。その原因としては、人為起源の温室効果ガスに求める説が最も有力である（温暖化人為説）。この理論は、主に化石燃料の燃焼やその他の人間活動（農業や森林破壊など）によって、二酸化炭素他の温室効果ガスが増加したことが温暖化の大きな原因であるとするものである。
人類の活動の影響量、および将来の温暖化の影響に関する予測は、超長期を対象として地球全体の大気や水の状態を計算する必要がある。計算量を抑える必要性から、こうした予測はある程度の不確実性を持つ。しかし様々な予測手法とスーパーコンピュータを組み合わせたシミュレーションの努力により、その不確実性は年々狭まっている。現在ではより詳しく研究が進み、特に正負のフィードバック機構のような、気温上昇に影響を与えるプロセスや要素について精密な評価することができるようになりつつある。
温度の変化は気候変動の一つの側面に過ぎないが、気候変動に対する科学的な見解としてはIPCC（気候変動に関する政府間パネル）やG8参加国などの各国学術会議によって、
19世紀後半から平均的な地球気温が0.6 ± 0.2℃上昇し、20世紀前半の温暖化は自然の活動が原因である可能性が高く、20世紀後半の温暖化は人類の活動が原因である。
と支持されている。さらに、IPCCの第三次報告書では、重要と見られている気候変動要因のごく一部しか考慮されていなかったが、この問題を改善したモデルを使って20世紀を再現した結果から、20世紀前半の温暖化は火山活動の低下と太陽活動の上昇が原因である一方、ここ30年程度の温暖化は人間の活動が主因である事が示された。[1][2]。
IPCCでは、基本的な科学知識や観測を基にした研究、気候モデル（GCM）の検証から、1990年から2100年にかけて気温は1.4～5.8℃上昇すると結論付けている。この現象は、海水面の上昇、降水量の変化やそのパターン変化を引き起こすと考えられている。このような変化は激しい気象現象を増加させる可能性がある。考えられるものとしては、洪水や旱魃、酷暑やハリケーンの増加、農業への影響、生物種の絶滅がある。温暖化はこれらの発生頻度を増加させ、その規模も大きくするとも考えられ、その確度や影響の評価が進められている。大局的には地球温暖化は地球全体の気候や生態系に大きく影響すると予測されているが、個々の特定の現象を温暖化と直接結びつけるのは現在のところ非常に難しい。
また地球温暖化には、二酸化炭素をはじめとする人類起源の温室効果ガスの排出が大きく影響していると見積もられている。前述のように、予測には不確実性が伴い、その影響量の見積りにはまだ幅がある。このような不確実性などを理由に挙げて、近年の温暖化は人類の活動が原因ではないと主張する意見もあるが、あまり注目されていない。また、現在はもっぱら科学的根拠に基づく議論よりも政治的意図に基づく議論が先行しているとの意見もある。しかしすでに、地球規模での平均気温の上昇や、それに伴う海水面の上昇は現実のものとなっている。また一度環境中に増えた（二酸化）炭素は、能動的に炭素を固定しない限り、数百年以上に亘って地球全体の気候や海水準に影響を及ぼし続けると予測されている。予測の不確実性を差し引いてもなお将来的なリスクが大きいことから、対策が急務とされている。
[編集] 経過
四半世紀ほど前までは、「地球寒冷化」が学界の定説であった。1988年、NASA所属のJ.ハンセンのアメリカ議会での発言が「地球温暖化による猛暑説」と報道されたことを契機として、当時の『ニューズウィーク』誌等の雑誌やTV放送等のメディアを通して一般に広まった。「オゾン層の破壊（オゾンホール問題）」と同様、厳密には、「人為的な原因を除いては説明できないため、それを制限する」という考えに基づくさまざまな会議が開かれ、対策が練られている。
地球は温暖化しつつあり、人類の排出した温室効果ガスがそれに重要な役割を果たしているということは科学的なコンセンサス（合意）となっており、これに疑問を呈している科学者はごく少数である。このコンセンサスはIPCC（気候変動に関する政府間パネル）で要約されており、2001年にまとめられた第3次報告では、最近50年間に観測された温暖化のほとんどは，人間活動に起因するものであり、残された不確実性を考慮しても、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と結論付けている[3] この姿勢は最近G8構成国およびブラジル、中国、インドの科学者により構成される国際グループ「気候変動に対する世界的対応に関する各国学術会議の共同声明」[4][5]でも支持された。
世界の平均気温（年平均地表温度）は、上下1.5℃の範囲で、400～500年以上かけて温暖化または寒冷化といった形で上下している。15世紀からは比較的寒冷な期間（小氷期）が続いていたが、これは19世紀ごろまでで終わり、過去一世紀ほどの地球上の（陸地及び海域の）温度は0.6 ± 0.2℃（日本の気温は約1.0℃）上昇し、殊にここ20年ほどの上昇はますます顕著になってきている。大気中の二酸化炭素は1800年のおよそ280ppmから1958年には315ppm、2000年には367ppmと200年間で31％増加し、他の温室効果ガスも増加している。将来の二酸化炭素濃度は実際は、経済、社会、技術、自然開発などの不確かな状況に依存するが、このまま化石燃料の使用を続けると更に増加すると予想される。IPCCではその点を考慮して幅広い排出シナリオを予想しているが、それでも2100年には540から970ppmに達するとしている[6]。
気候モデル（全球気候モデルGCM）では、二酸化炭素の増加や、一般に気温を低下させるとされる硫酸エアロゾルの減少によって、気温は1990年から2100年にかけて1.4℃から5.8℃の幅で上昇すると見積もられている (予想、見込み: projection 注: 予測ではない) [7]。この見積もり幅は将来の二酸化炭素の排出量の見積もりの違いや、気候モデルの不確かさにある。もし温室効果ガスと太陽活動のレベルがこのままの状態だとしても、次の100年で地球は0.5℃温暖になる（1℃より大きい値を出すモデルもいくつかある）と予想する。これは海洋では温暖化に対して時間的に遅れて影響が出るためである。現在、さらに信頼性を高めたモデルによる検討が進められている。
科学的コンセンサスと経済的な動機が合致して、150カ国以上の国で京都議定書を批准するに至っているが、どれだけの温室効果ガスの排出でどれだけの温暖化が進むかについてはまだ議論がある。何人かの政治家や政治学者、経済学者、ジャーナリストは、地球温暖化を軽減・緩和するのに必要なコストが大きすぎると主張している。しかし経済界では、温暖化に対する地球温暖化が人為的な原因で起きており、なんらかの対策（排出権取引や炭素税など）が必要であるということを認めている団体も多い。
[編集] 地球の温暖化
現在の地球の平均気温（および海水温）は、1896年から1900年の頃に比べ、0.75℃暖かくなっており、1979年以降は下部対流圏温度で10年につき0.12から0.22℃の割合で上昇し続けている。1850年以前、過去1000年から2000年前の間、地表の気温は中世の温暖期や小氷期のような様々な（おそらく地域的な）変動を繰り返しながら比較的安定してた状態が続いていた。
どの変化に焦点を当てるか、また研究に使用できるデータベースなどによって議論の対象となる時間の長さは異なってくる。過去の気温変化の項では様々な時間スケールの記録について述べている。計測機器を使用した地球規模での気温の観測は1860年頃から始まっているが、都市のヒートアイランド現象の影響は小さいとされている。長期間の見積もりでは、最近千年については様々な指標が用いられ再現されている（過去の気温変化の項参照）。最近の過去50年は最も詳細なデータが得られており、1979年からは対流圏温度の衛星による観測が始まっている。
[編集] 原因
気候システムは、自然の内部的プロセスと外部からの強制力への応答との両方によって変化する。外部強制力には人為的・非人為的要因があり、これには太陽の周囲を移動する地球軌道の変化（ミランコビッチ周期）や太陽の活動、火山による排出物、温室効果ガスが含まれる（詳しくは気候変動の項目参照）。気候の研究者は、近年地球が温暖化しているという事実を認めており、この変化の原因についてはいくつかの議論が行われている。
[編集] 温室効果ガス説
地球温暖化の原因の一つとして、「温室効果ガス」説が主力である。
大気の研究では、他の変化が無くとも温室効果ガスが大気中で増加すると、惑星表面を暖める効果があることが知られていた。温室効果ガスは、主に水蒸気や二酸化炭素、メタン、煤（すす、厳密にはガスとは呼べないが、同様の振る舞いをすることも多く、含める場合もある）などのことである。これらの温室効果ガスは太陽から流入する可視光の日射エネルギーは素通りするが、地表面を暖め、放射される波長の長い赤外線は吸収しやすい性質を有している。そのため、温室効果ガスが増加すると、日射エネルギーと熱放射エネルギーとのバランスが崩れ、気温が上昇し、地球温暖化が進むと考えられている。
実際、温室効果ガスは現在の地球の「温室」状態を作り出しており、それが存在しなければ地球の温度は現在よりも30℃低くなり、生物が存在するのは不可能となる。従って、「温室効果ガスの大気への放出量が増加することによって地球表層の平均気温が上昇する」という理論に対しての論争があるわけではない。
争点はむしろ、CO2とCH4の増加量による正味の影響力、および水蒸気量の変化や雲の発生、生物圏など他の様々な要因が、温暖化を打ち消す効果があるのかどうかについてにある。しかし、過去50年観察される地球の温暖化からは、この気候のフィードバック効果が温暖化を打ち消す効果は認められていない。
大気組成で大きく変化しているのは二酸化炭素であり、気温上昇と共に増加ペースも速いため、人為的な要因がクローズアップされている。このため人為的二酸化炭素の排出制限をおこなうという、様々な試みや国際会議が行われている。
[編集] 温室効果ガスの排出
毎年220億トンの二酸化炭素や他の温室効果ガスが地球の大気中に排出されている。人為的に排出されたこれらのガスの半分は大気中に残る。大気中の濃度は 二酸化炭素とメタンは1750年の産業革命が始まってからそれぞれ31％、149％と増加している。これは、氷床コアから得られた信頼できるデーターが得られている過去65万年の間のどの時期よりも高い。二酸化炭素がこれよりも高い値を示すのは、間接的なデータであるが4千万年前までさかのぼるとされている。二酸化炭素濃度を最も長期にわたって実際に計測しているのは、マウナ・ロアの観測からであり、1958年に始まった。マウナ・ロアのデータでは年間平均値は315ppmから単調的に増加し（キーリングのカーブ）[8][9]、2003年には濃度は376ppmvに達しているが、南極でもほぼ同様の変化を見せている[10]。
[編集] 二酸化炭素
二酸化炭素は、火山活動やシベリア、オーストラリアの自然的発火による山火事など、自然現象に起因して発生する広域自然火災によっても大量に発生する。人為的に発生する二酸化炭素量は、石炭を用いた火力発電や自動車の排気ガス、工場の排気など化石燃料の燃焼がもっとも多い。
また、詳細は後述するが、二酸化炭素は海中にも直接取り込まれ、降雨に溶け込み湖沼に流れ込み、最終的に海洋にも流れ込む。炭素自体は単体または化合物として、地球上のほとんど全ての化石燃料や生物にも含まれる。海中のサンゴに炭酸カルシウムなどとして海水含有分から取り込まれ、森林の木々の組成には大気中や地中の水分などから固定される。
この両者の固定されている炭素量は、人類による環境破壊や資源としての利用の結果、年々減少傾向にあるが、そのことも、間接的にも人為的に二酸化炭素を増やす要因となっている。
なお、大気中の二酸化炭素は、地球上の全炭素量の3％にすぎず、最大限見積もってもその中での2/3以下が直接人為的要因であるとする見解であり、その量の範囲内で、期限を設け排出量の削減をするという議論をしているのが実情である。（メタンや水蒸気の項も参照のこと。）
二酸化炭素の増加そのものが生態系に及ぼす影響も指摘されている。海棲生物の餌となる一部プランクトンの殻が溶解し、海洋の生態系に深刻な影響が及ぶ可能性も指摘されている。しかし生態系全体への影響の評価はまだ途上である。
[編集] メタン
地球上に排出または、発生するメタンガスは、野牛や家畜の牛、羊などによる呼吸だけで25％を超え、他に肥料、天然ガスや水田、ゴミの埋め立て、化石燃料の燃焼などで年に2億5千万トンが放出されている。そのため、現在、家畜に於いては、バイオテクノロジーによる飼料の開発が進められている。海底から噴出するメタンに限定するなら、単体のメタン同様、近年、海底内に大量に存在することが発見されたメタンハイドレートによる影響も、（発見されて間もないために調査不足ながら、）少なからずあるとの主張も出てきている。（構造や生成原因などについては、別項メタンハイドレート参照。）深海部の平均水温が2~3℃上昇すると、海水に接しているメタンハイドレートが一気にメタンガスに変わり、メタンハイドレートの160倍以上のメタンとなるとされる。さらに、海底部の水温が上昇する環境下では、海水全体の温度が上昇し、二酸化炭素同様、メタンが水中に溶けきれず、空中に放出されてしまう。メタン単体は熱吸収率が高く、温暖化現象を促進する。また、それがさらに海水温を上昇させ、ハイドレート融解に影響するといった形で、悪循環（正のフィードバック）にもつながるとされる。
[編集] 水蒸気
二酸化炭素やメタンに比べ、水蒸気は大気中に存在する量も、赤外線の吸収量共に桁違いに多い。二酸化炭素の吸収できる赤外線の波長域は限られているが、赤外線の吸収率から言えば、メタンは二酸化炭素の40倍以上であり、水蒸気はさらに高い。その一方、水蒸気は地上付近で熱を奪って蒸発し、雲となって日光を遮るなど、温暖化を強く抑制する働きも持つ。代表的な例としては、下記のようなものがある。
- 高空で凝縮する際に放熱し、雨や雪氷の形で地上に戻るサイクルを通じて宇宙空間への放熱を促進する
- 雲が増えることで太陽光の宇宙への反射率が高まる
二酸化炭素やメタンの場合はこのような作用が無い。
このように水蒸気は温暖化に関して、互いに相反する作用を併せ持つ。このため、実際には水蒸気の影響を計測することは非常に困難であり、最終的な影響の評価には雲や降雨を含めた大規模な数値シミュレーションが必要となる。
なお、仮に水蒸気の増加が最終的に温暖化を促進する場合は、気温の上昇でさらに大気中の水蒸気量が増え、それがさらに気温の上昇を招く暴走温室効果が発生する可能性が指摘されている。
[編集] その他
上記の他、パーフルオロカーボン類(PFCs)や六フッ化硫黄(SF6)なども強力な温室効果ガスである。人為的に排出される他の汚染物質である硫酸エアロゾルは冷却効果に働いており、この効果は前世紀の中盤の寒冷化に関係しているという意見がある[11]。
[編集] 自然破壊による温室効果ガスの放出
間接的に人類が関与している例として、環境破壊や水質悪化により海底に生息するサンゴが減少し、海水中の二酸化炭素が取り込めなくなり、大気中に大量に放出されるという問題もある。また、森林の伐採による光合成の能力低下（成長に伴う細胞を構成する元素として取り込む炭素量の減少）による二酸化炭素量等、放出量や減少能力の潜在的低下が考えられている。
[編集] その他の理論
[編集] 太陽放射理論
太陽の放射が直接気候に与える影響は実質的には小さいが、何人かの研究者はその効果を強化するフィードバックが、雲や他のプロセスで起きていると主張している。
IPCCの第3次報告では、1950年以前の気温変化の原因の半分は火山および日射量の影響であるが、それ以降ではこのような自然強制力の影響は強くないとしている。特に、1750年以降の温室効果ガスによる気候の変化は、同時期の太陽活動の活発化によって起きたであろう変化より8倍大きい[12]。
TAR（第3次報告）以降も様々なレポートがあり (Lean et al., 2002, Wang et al., 2005）、Stott et al.[13]ではその影響は温室効果による温暖化の16%から36%程度であると見積もっている。
[編集] オゾンの減少と温暖化の関係
「オゾン層を破壊する」という理由により使用禁止もしくは使用制限されたフロン系ガス（代替フロンを含む）も温室効果ガスであり、その放射強制力は0.34 ± 0.03 W/m2、もしくは温室効果ガスのトータルの放射強制力の14％[14]と見積もられてる。しかし、地球温暖化とオゾン層減少は実際はそれほど強い関係は無い。
オゾン層破壊と地球温暖化の関係についてはいくつかの論点がある。
- 逆にオゾンの減少は、気候システムで正の放射強制力を示す。
これについては、オゾンの減少は太陽放射をより通過させ対流圏を暖める効果と、寒冷化した成層圏が長周波の放射を減少させ対流圏を冷却するという、対立する効果がある。この結果、全体的に見ればオゾン層の減少によって寒冷化が進むことになる。IPCCは過去20年観測された成層圏のオゾンの減少は、表層対流圏システムでは負の強制力 となる[15]と結論付け、その値はおよそ–0.15 ± 0.10 W m–2と見積もられている。
- 地球温暖化によって成層圏が非常に高い可能性で寒冷化するとされているが、オゾン層の破壊によっても類似した寒冷化が起こるので、オゾン層を温暖化の原因として扱うのは難しい（例えば、太陽放射の増加による温暖化はこの上層の寒冷化を起こさないなど）。
[編集] 気候モデル
温暖化の研究ではコンピューターモデルを用いた気候研究が行われている。使われるモデルは、実際の気候変化（季節変化や北大西洋振動、エルニーニョなど）の観測事実とシミュレーション結果が良く一致するものが使われる。これらの全てのモデルの結果が、温室効果ガスの増加は将来的に気候を温暖にするであろうと示している。しかし、温暖化の程度予測はそれぞれのモデルによって異なり、これは雲についての評価の違いを反映していると思われる。
気候モデルはIPCCでも用いられ、1990年から2100年の間に1.4℃から5.8℃上昇 すると予想している[16]。また、気候に対する強制力として働く（自然原因および人為的な）様々な要素をシミュレーションした結果を、これまで実際に観測されたデータと比較することによって、近年の気候変化の原因を推測することも出来る。最も最新の気候モデルでは、過去1世紀の地球規模の気温の観測データとよく一致する結果が得られた[17] 。これらのモデルでは、1910年から1945年頃に起こった温暖化が自然の変化なのか人類の影響なのかは明らかに示されてはいない。しかし、1975年以降の温暖化は人類が排出した温暖化ガスの影響が極めて大きいものであると示唆している。
IPCCの第三次報告書による将来の気候変動は次のシミュレーション結果にもとづいて見積もられた。
全ての結論は、GCM(全球気候モデル)を使って数百km以上のいくつかのスケールに適用したシミュレーションにもとづいている。それぞれの気候変動シミュレーションは1990年から2100年の期間にわたって行い、温室効果ガス濃度の変動と硫酸エアロゾル排出の直接影響の変動の様々な予想によるシナリオ全体の幅にもとづいている。
沢山あるモデルのうちで数少ないAOGCM(大気-海洋結合モデル)ではオゾンによる影響や間接的なエアロゾルの影響も考慮している。ほとんどのモデルでは、重要視されていない強制力やまだよく分かっていない強制力、例えば陸上表面の変動や、黄砂などの土壌粒子、黒粒子などなどについては全く考慮されていない。また、AOGCMシミュレーションであっても、太陽放射強度や火山灰濃度の変動などは考慮されていない。なお、AOGCMシミュレーションは計算機資源に対して複雑すぎてほとんど行えなかったため、結論はずっと単純なモデルにもとづいて見積もられた。したがって、結論はAOGCMによるものとはやや異なっている。
結論には使われなかったAOGCM実験では次のようになった。全球平均のSAT(表面気温)が、1961年から1990年までの平均と比べて2071年から2100年までの平均の変化では、SRES草案のA2シナリオで+3.0℃ (-1.7, +1.5)、SRES草案のB2シナリオで+2.2℃ (-1.3, +1.2) となった。
シミュレーションに、地球が持っている二酸化炭素を吸収する能力を加えると、化石燃料からの二酸化炭素の排出が増加するにつれ大気中から吸収源（陸上生態系や海洋）への吸収能力が減少し、その結果、気候の変化が急激にあらわれ予想を超える温暖化を招くという結果が示される。しかしこのモデルでは、気候変化は水理学的及び生態学的な影響で相殺されて結果的に小さくなるため、21世紀の終わりにの温暖化速度はまだ小さいとしている[18]。
他にも、温暖化によってツンドラの溶解が進み永久凍土や氷クラスレートに大量に含まれている強力な温室効果ガスであるメタンを放出させ、更に温暖化を促進するというメカニズムが考えられている[19]。
雲に関するモデルが進歩しているにもかかわらず、これの取り扱いについてが現在のモデルにおける不確かさの一番の要素となっている。現在でも議論中のものとして、間接的かつ重要な要素である太陽放射量の変化のフィードバック効果を気候モデルにどう取り入れるかという問題もある。さらに、これらの全てのモデルは、コンピューターの能力に限定されるので、小さな規模の気象現象（例えば嵐やハリケーン）を見落とす可能性もある。しかしながら、これらの制約を除いても、IPCCでは気候モデルは将来の気候の推定に適した手法として有用であると見なしている[20]。
2005年12月、Bellouin他は雑誌ネイチャーに、空気中の汚染物質が持つ日射の反射効果が従来考えられている２倍あり、実際の温暖化の何割かがそれに隠れさていると述べている[21]。この説が将来的に裏づけされると、従来のモデルは温暖化を過小評価しているということになる。
[編集] 温暖化による影響の予測結果
[編集] 気温への影響
地球の平均地上気温は、35のシナリオと複数の気候モデルによる計算によって、1990年から2100年までの間に1.4～5.8℃上昇すると予測されている[22]。これは過去１万年の間にも観測されたことがないほどの大きさである可能性が「かなり高い」(90-99%)とされている。 陸域に於いては、最高・最低気温の上昇、気温の日較差の縮小などの可能性がかなり高いと予測されている。
急激な気温の上昇によって極地の氷河が溶けると、海水の塩分濃度が低下し比重が小さくなる。比重の小さい暖かい海水が自転による遠心力によって極地へ運ばれるのが、赤道から極地方へ流れる海流であるが、極地方の塩分濃度の低下により海流が弱まるために、極地方は寒冷化し、赤道付近は温暖化するという予測もある。
氷床コアの分析から、過去地球が温暖化することによって大気中の二酸化炭素やメタンガスの量が増えているというデータがある。現在起きている温暖化によって、海中からそれらの温室効果ガスが放出され、さらに温暖化が促進されるという正のフィードバック効果が懸念されている。
[編集] 降水量の変化
複数の気候モデルのシミュレーションによれば、大気中の水蒸気量の増加により、平均降水量は21世紀中は増加すると予測されている。平均降水量の変動幅の増大や豪雨の増加の可能性がかなり高い地域が多く、また干ばつの増加の可能性が高い地域もある。
[編集] 海水面の上昇
地球全体の気温が上昇し、陸上の氷床・氷河の減少や海水の膨張が起こると、海面上昇が発生する(北極海などの海氷が溶けても海水準は上昇しない)。海抜以下の地域を抱えた各国、オセアニアに集中している島国などにとっては、差し迫った問題となっている。既にツバルでは集団移住が計画されており、今後この様な海面上昇による移民（環境難民）の発生が予測されている。
IPCCの第3次報告書には、温暖化の結果降水量が増加するために南極については氷床の体積が増加するだろうと明記されているが、西暦2100年までに30cmから1mの海面上昇が起こるだろうと計算されている。
日本においては、小さな海面上昇でも汽水域の移動などの影響があり、汽水域を必要とするノリ、カキ、アサリなどの沿岸養殖を含む各種の漁業に、深刻な影響を与える。また、秋に起きやすい異常潮位による浸水区域の広域化を招くため、防潮扉、それに伴う排水ポンプの設置など、海岸沿いの地域経済及び自治体に多くの負担を強いることとなる。
また、東京などの沿岸部に近い都市部の、海岸に近い地域では、海面上昇に伴い、地下水の水位が上昇する。これにより、地下鉄など地下に埋設された空洞部分の地下水に対する浮力が増し、地下道の破壊を招きかねない。この対策として、地下設備のアンカー固定を行う作業が必要となる。温暖化との直接の関連性は見受けられないが、東京などでは近年、地下水の上昇に伴い、地下駅の浮力の上昇が問題となっている。
同時に、海面の上昇は地下水における海水の侵入をも意味する。日本の工業地帯は主に海岸部に集中し、多くの地下水をくみ上げ工業用水として使用している。すでに地盤沈下などで工業用水のくみ上げの規制は行われているが、これに海水が混入し始めると、工業用水としての利用はできなくなる。このため、淡水化事業、ダム水利権など多くの問題が発生することとなる。また、海岸に近い水田では、地下深くにあった塩分の層が地表近くに達し、干拓地などにおける水田では、稲作に深刻なダメージを与えることが懸念されている。加えて、河川の塩水くさびの影響が中流域にまで達すると考えられ、平野部の農業用水や生活用水の取水に大きな影響を与えるものと考えられる。
[編集] 海水温への影響
地球規模の気温上昇に伴い、海水温も上昇する。平均海水温が3℃上昇するだけで、東京湾に生息する魚類が熱帯魚になるともいわれるように、生態系が変化するといわれている。 また多くの予測モデルで、太平洋熱帯域でのエルニーニョ現象が強まるとの結果が報告されている。
[編集] 温暖化問題に対する疑問・問題点
[編集] 温暖化人為説に対する誤解
気候の研究者以外から「温暖化は人為的なものであるとは断言できない」とする意見がある。人為説は主に気候モデルの結果から導かれているが、モデルの不完全さを引き合いに不信感も持つ意見も少なくない。また温暖化人為説は科学者の間では世界的に合意が得られているがこのことに対してコンセンサス主義であるとの反発もある。
代表的な誤解としては、人為説が自然に起因する温暖化も含めて論じられているにもかかわらず、「人為的な原因のみで起こっている」説と受け止めているものである。
具体的には以下のような誤解がある。
- 温暖化は自然現象であるとする説…過去にも完新世の気候最温暖期、中世の温暖期など温暖化があった。
- →過去の温暖化が自然現象で説明できても現在の温暖化もそうであるという根拠にはならない。過去の温暖化はむしろ温暖化の影響についての研究で重要な資料となっている。
- 人為的排出の二酸化炭素は地球全体の炭素循環量の約3％に過ぎない。水蒸気の方が影響が大きい。二酸化炭素は大気の約0.03%に過ぎない。
- →「多い」ことと「増加する」ことは別である。水蒸気は温暖化によるフィードバックの結果増加する（詳しくは温暖化の原因節で既述）と考えられている。
- 火山活動や海水からの二酸化炭素の排出量の方が、人為的な排出量を上回っている。
- →火山活動の影響は無視されているわけではない。海水からの二酸化炭素吸収･排出サイクルは（温度変化が無ければ）長期的には平衡状態にある。海水からの二酸化炭素の排出量の増加は主に温暖化によってもたらされる。
- 氷床コアのデータにあるように、温室効果ガスの増加は一次的な主要因ではなく、温暖化のために増えている。
- →上記「過去の温暖化」と同様。過去の二酸化炭素の増加は太陽放射の増加による温暖化。それが現在もという根拠にはならない。詳しくは太陽放射理論の節参照。
上記の誤解の原因ともなっているが、気候変化は複雑で、一つの変化が他の変化を引き起こし（フィードバック）、それぞれの影響が結果として現れるまで異なった応答時間（タイムラグ）があるため、一般にはわかりにくいということも大きい。
[編集] 温暖化の影響・対策に対する疑問
現在の温暖化問題の取り上げられ方に対する意見としては、対策に費やされるコストが大きすぎるとの主張がある。これは温暖化の原因についての研究は進んでいるが、その影響や未来予測、それに必要な対策についてはいまだ研究途上のためで、温暖化により起こると予想される結果を小さく見積もる立場から起きている。アメリカ合衆国はこの問題を理由に京都議定書の批准を拒否している。
地球温暖化が進んだ場合大きく取り上げられるのが海水面の上昇であるが、これを引き起こす「両極の氷河の融解量」よりも、地球規模での結露のような状態である「両極も含めた高緯度地域での降雪量」が増え、「結果として、両極の氷河の量が増える」という見解やシミュレーションもある。ただし、21世紀に入ってからの別のシミュレーションによると、地球温暖化によって両極の氷河が融解し、海底に低温度の淡水が流れ込むことにより、世界中の海流 の勢いが弱まり、結果、両極周辺の平均気温が下がる。そのために、高緯度地方と低緯度地方との温度差が著しくなり、両極の積雪につながり、氷河の増加に繋がるというものである。ただしこの場合でも、その前段階として海面上昇が発生すると予測されている。
最終氷期から縄文海進の変化と比べて、海岸線と大陸棚との関係や海水量だけから判断すると、現在は、海岸線の侵食、風化などによる変化や、土地の自体の隆起や陥没などがあったにせよ、地球温暖化が進んで極端な海進となっている状態とは言いきれない、とする見解もある。
[編集] 二酸化炭素のミッシング・シンク
森林やジャングルなどの木々や、海中に生息するサンゴを構成するために固定される炭素量、雨などに溶け込んで地下に浸透する二酸化炭素等、大気中から消滅している二酸化炭素もある（二酸化炭素シンク）。排出された二酸化炭素の約45％～75％（地球規模の全排出量、または、人為的排出量に限定するかによって、および、計算方法によって諸説ある）の行方が、毎年不明となっており、現在重点的な研究が進んでいる。
[編集] 関連項目
- 気候変動枠組条約
- 京都議定書
- 気候変動
- 温室効果
- 炭素循環
- 地球環境問題
- 海水準変動、地球史年表
- 電気事業者による新エネルギー等の利用に関する特別措置法 - RPS制度について
- 環境税
- 縄文海進
- 日傘効果
[編集] 参考文献
- スペンサー・R. ワート 『温暖化の“発見”とは何か』みすず書房 2005年3月、ISBN 4622071347
- 近藤洋輝『地球温暖化予測がわかる本』成山堂書店 2004年、ISBN 4-425-51171-9
[編集] 外部リンク
[編集] 肯定的
[編集] 懐疑的
