科学者はどうやって未来に何が起こるかを予測できるのか
過去に何が起こったかを知っていれば、未来に何が起こるかを把握できることはよくあることです。 過去5年間、毎週火曜日に雨が降っていたことを知っていれば、次の火曜日も雨が降るだろうと推測できるかもしれませんし、それは正しいかもしれません。 天気予報はこれよりいくらか複雑ですが、基本的には過去のデータを使って未来を予測することを意味します。
科学者は、計算機モデルとして知られているものを使用して、気候の予測を行います。
科学者は、計算機モデルと呼ばれるものを使って気候の予測を行います。これは、スーパーコンピュータ（世界で最も強力なコンピュータの1つ）上で動作する大規模で非常に複雑なプログラムです。 これは基本的に、気候のさまざまな部分がどのように機能するかを記述した数学の方程式のコレクションです。 それぞれの方程式は、気温、降雨量、二酸化炭素の量、海面レベルなどの変数（変化する量）を含み、これらのうちの1つが他のものにどのように影響するかを示しています。 すべて合わせると、方程式は気候がどのように機能するかをおおまかに説明します。 どうして科学者たちはそれを確信できるのでしょうか？ 彼らは “モデルの較正 “と呼ばれる 過程を経ます 例えば、1900年のデータでモデルをスタートさせ、50年先に進めるように頼むと、1950年の天気を予測するはずです。 科学者はモデルの予測を1950年の実際のデータと比較し、モデルがどのような結果を出すかを見ることができます。 もし正確な予測ができれば、2050年、2100年、あるいはそれ以降に何が起こるかを確認するために、未来へ向けてモデルを作動させることができます。
地球温暖化に懐疑的な人がいる理由の1つは、コンピューターモデルが数十年先の気候をモデル化するのに十分な性能を持っているかどうか疑わしいということです。
地球温暖化について懐疑的な人がいる理由の1つは、コンピューターモデルが数十年先の気候をモデル化するのに十分な性能を持っているかどうか疑っていることです。 気候は非常に複雑で、コンピュータはそれほど強力ではないので、これらの仮定は通常、単純化されたものです。 懐疑論者は、コンピュータ・モデルがあまりにも粗雑で単純であり、現実の状況を反映していないのではないかと懸念しています。 しかし、時間が経つにつれて、気候科学者はますます多くのデータを扱うようになり、コンピュータはますます強力になり、モデルはより良くなっています。
科学者がどのように気候のコンピュータモデルを作るかについては、英国ハドレーセンターのヴィッキー・ポープ博士によるBBCニュースの記事「Models’ key to climate forecasts」で詳しく紹介されています。
写真：「気候予測.net」
気候のミニモデルを実行するには、Climateprediction.netにアクセスします。
気候変動がもたらす影響とは
地球が温暖化すると、海も温暖化します。 水は温まると膨張するので、海が温められるとその分水量が増え、海面が上昇するのです。 また、氷河や氷床が溶けて海水が増えると、海面が上昇します。 海面上昇は、地球温暖化がもたらす大きな影響のひとつです。 例えば、アメリカのコロラド州やモンタナ州、イギリスのバーミンガムなど、国の中心部や高台に住んでいる人は心配しないかもしれませんね。 しかし、フロリダやカリフォルニアの海面近く、バングラデシュのような国、インド洋に浮かぶモルディブのような低地の島に住んでいる場合、あなたの家が水中に消える可能性が高まっています（今のところ、まだ非常に少ないですが）。 現在、世界の海面は10年ごとに3センチ（1インチ強）ずつ上昇しています。
地球温暖化のもうひとつの明白な結果は、北極と南極が劇的に温暖化していることです。 北極圏気候影響評価（ACIA）によると、北極の海氷は過去30年間で約8％減少しており、これはノルウェー、スウェーデン、デンマーク（またはテキサス州とアリゾナ州）を合わせた大きさの氷が消滅したことを意味します。 数年前、科学者たちは、2100年までに北極の気温が上がり、夏には北極の氷がまったくなくなってしまうかもしれないと警告していましたが、今では、それが間もなく起こるかもしれないと警告しています。 南極には世界の氷の約90％が存在します。ここでは、いくつかの氷河が急速に融け、海に水を流し、大規模な海面上昇を懸念させる事態が起きています。 しかし、気候変動の影響は複雑で、降雪量の増加により、ある場所の氷河が侵食されると同時に、ある場所の氷河が積み上がっています。 幸いなことに、そのようなことは起こりそうにありません。
なぜそれが重要なのか
地球上のさまざまな地域の生態系は、絶妙なバランスで成り立っています。 例えば極地では、植物や動物は極寒の地、わずかな日照、ほとんど雨の降らない環境に適応しています。 一方、熱帯地方では、より温暖で湿潤な気候に適応しています。 極地は、そこに住む多くの生物にとって暖かくなりすぎるかもしれません。 もし、気候の変化がゆっくりであれば、涼しいところを好む植物は徐々に北上し、より高い緯度で成長することができます。 しかし、比較的急激な気候変動が起こると、動植物は十分に早く適応できず、多くが絶滅してしまうかもしれません。
近年、世界の他の地域に比べて平均気温が2倍の速さで上昇している北極圏を考えてみましょう。
北極圏の平均気温は、他の地域の2倍の速さで上昇しています。 もし、予測通り夏の海氷がすべて消えたら、ホッキョクグマは生きていけなくなるかもしれません。 毎年夏には、何億羽もの渡り鳥が北極圏に飛来し、繁殖や営巣を行います。 しかし、地球温暖化によって、北極圏で生息できる植物が変化する。
写真はその一部です。 カリブーは本当に絶滅の危機に瀕しているのでしょうか？
そして、影響を受けるのは北極圏だけではありません。気候変動は、世界中の植物や動物にとって生活を困難にするでしょう。 例えば、熱帯地方では、温暖化した海がサンゴ礁の一部を破壊し、サンゴ礁に依存する複雑でカラフルな生態系に壊滅的な影響を与えると予想されています。
気候変動は人間にどんな影響を与えるのか
もちろん人間も動物です。そして、忘れがちですが、私たちもまた複雑な地球生態系の一部なのです。 北極で起こっていることは、遠く離れていて重要でないように見えるかもしれませんが、私たちはもっと身近なところで気候変動の影響を感じることになりそうです。 天候が不安定になれば、暴風雨の被害が拡大し、海面上昇によって沿岸地域が失われる可能性があります。保険業界は長年にわたり、気候変動の影響を懸念してきました。 エルニーニョの発生は、より激しく、より長く続き、すでに100年前に比べて約3倍の頻度で発生しており、将来的には2倍になると予想されています。 ある予測では、気候変動による洪水は、2100年までにおよそ1億から2億の人々を永久に家屋敷に閉じ込める可能性がある。 皮肉なことに、海面が上昇し、しばしば激しい雨が降る世界においてさえ、より多くの人々が深刻な水不足に苦しむと予想される。
他の影響もある。
他の影響もあります。気候の変化により、ある場所では食料の栽培が容易になりますが、他の場所では非常に困難になります。
気候の変化により、食料の生産が容易になる場所もあれば、困難になる場所もあります。 全体として、世界の最貧困層が最も大きな打撃を受けると予想される。 害虫や病気は、地球温暖化の影響を受けて、より広範囲に広がることが予想されます。 例えば、蚊は温暖な気候でより早く繁殖し、より多くの人々に病気を蔓延させます。 一部の科学者は、温暖化した世界では、マラリアがより広く蔓延すると考えています。ある推定によると、世界の人々の3分の2が危険にさらされる可能性があります。
写真。 Photo by National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) courtesy ofNational Institutes of Health Image Gallery.
地球温暖化を止めるために何ができるのか
簡単に言うと、気候変動の影響を減らすには、地球温暖化を抑える必要がある、ということです。 それは、二酸化炭素の排出を少なくすることであり、エネルギーの使用量を減らすことや、より効率的に使用すること（より少ないエネルギーや優れた技術で同じことをすること）かもしれません。 実際には、排出量を減らすことは非常に簡単であり、また非常に難しいことでもあります。
私たち一人ひとりが個人的に二酸化炭素の排出を減らすのはとても簡単なことです。
私たち一人ひとりが個人的に二酸化炭素の排出を減らすことはとても簡単です。家の中の白熱灯（熱で明かりを作るもの）を取り替え、代わりに省エネの蛍光灯を使うことができます。 暖房をつける代わりにセーターを着たり、エアコンを使う代わりに窓を開けたり、燃費を考えて運転したりすることもできます。
写真は、太陽光発電所から撮影したものです。
本当の問題は、世界のトレンドが私たちに不利に働いているということです。 インドや中国などの発展途上国では、貧困から脱却して豊かになり、自動車を購入し、欧米と同じようなライフスタイルを求める人が増えています。 地球上のエネルギーや化石燃料の使用量は増え続けており、大きな気候変動は避けられないと思われます。 しかし、だからといって、それを止めることを諦めてはいけません。 国際的な努力によって、2100年までに二酸化炭素の排出量の増加を止めることができるかもしれない。 大気中の二酸化炭素濃度を550ppm（産業革命前の約2倍、現在より約45％高い）以下に抑えることができれば、バングラデシュなどの低地で気候変動によって引き起こされる洪水は80～90％も減少する。
個人が地球温暖化に変化をもたらすのは簡単ですが、政府はそれがはるかに難しいと感じているようです。
個人が地球温暖化を改善するのは簡単ですが、政府がそれを行うのは非常に困難です。一つの懸念は、二酸化炭素の排出を減らすための対策が、エネルギーの使用を減らし、経済成長を阻害する可能性があるということです。 そのため、ある国が自発的に自浄作用を発揮しようとすると、他の国に対して経済的に不利になる恐れがあるのです。 そのため、アメリカは京都議定書という気候変動に関する国際条約の支持を拒否しました。 この条約は中国のような発展途上国を除外しており、米国政府はすべての国が参加すべきと考えていたのです。
世界各国の政府が議論し、意見が対立している間にも、地球温暖化は確実に悪化しているのです。
世界各国の政府が議論し、意見が対立している間にも、地球温暖化は確実に悪化している。 2006年10月、英国政府はニコラス・スターン卿という著名な経済学者による報告書を発表した。 スターン・レビューは、行動を先延ばしにした場合のコストは明日より大きくなるため、今、資金を投入して気候変動に取り組むことは理にかなっていると主張した。 (それはむしろ、後で歯が抜け落ちるのを防ぐために、今歯科医に詰め物をしに行くようなものだ)。 スターン氏は、気候変動の影響が本当に深刻になった場合、世界の経済活動（国内総生産（GDP）と呼ばれるもので測定）は最大で20％減少する可能性があると主張しています。 これに対して、今、気候変動を食い止めるための対策に投資すれば、GDPの1％しかかかりません（20分の1）。
興味深いことに、気候変動に懐疑的な一部の人々は、現在、立場を逆転させています。 数年前、カリフォルニア大学バークレー校のリチャード・ミュラー教授は、地球温暖化について明らかに疑問を持っていました。そこで彼は、優秀な科学者に期待されるように、公正かつオープンな心で証拠を検証するためにバークレー地表温度プロジェクトを立ち上げました。 2012年7月までに、彼はニューヨーク・タイムズ紙で、IPCCの公式見解よりもはるかに強い、人為的な気候変動に対する信念を発表しました：「地球温暖化は本当で…原因はほとんど人間にある」
にもかかわらず、政府は逡巡し、確固たる行動を先送りし続けています。 2015年12月、フランスのパリで開催された国際サミット（COP21）で、195カ国がようやく、世界の気温上昇を2℃未満に抑えようとする協定に合意しました。 しかし、批評家たちは、世界はまだもっと気温が上昇し、壊滅的な気候変動が起こる可能性があると指摘しています。 世界で最も影響力のある気候科学者の一人であるジェームズ・ハンセン氏は、パリ協定を「詐欺だ…偽物だ…価値のない言葉だ」と評した。 行動もなく、ただ約束があるだけだ。 化石燃料が最も安価な燃料であるように見える限り、化石燃料は燃やされ続けるだろう。 そして、気温は上昇し続けるでしょう。 2013年以降、毎年1月になると、ジャーナリストたちは同じ見出しを書くことになる。ある意味、昨年は「史上最も暑い年」だったというのだ。” 2017年1月、科学者たちは2016年が記録上最も暑い年であることを発見し、2018年1月には2017年がエルニーニョのない記録上最も暑い年であることを明らかにし、オーストラリア南部の大部分がブッシュ火災で燃え上がる中、2019年が記録上2番目に暑い年であると宣言した。2018年末、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）は、地球温暖化を1.5度に抑えるにはあと12年しかないと警告し、そのためには「社会のあらゆる側面で急速かつ広範囲で、前例のない変化が必要となる」としました。
これだけ警告が発せられても、気候変動への取り組みには明確な緊急性がありません。
