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気候変動 Climate

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南極ボストーク氷床コアに記録された過去40万年間の気温、二酸化炭素濃度、ダスト量の変化。 Last recorded in the core Vostok Antarctic ice sheet 40 million years the temperature, carbon dioxide, changes in dust content.

気候変動 (きこうへんどう)という言葉は地球気候の変化について使われる言葉である。 Climate change (I do to armor) word that is the term used for global climate change. 最も一般的な感覚では、 気温のほかに降水量なども含むすべての要素の、すべての時間スケールでの気候変化について使われる。 The general sense the most, the elements of all, including precipitation and clouds as well as temperature and climate change in the scale used for all the time.

気候が変動する原因には、自然の要素と人為的な原因がある。 The causes of climate change, there are elements of nature and human causes. しかしながら近年の用法、特に環境問題の文脈では、現在の地球表面の平均的な温度上昇という地球温暖化についての研究に特定される。 Usage in recent years, however, in the context of the problem environment, particularly given that the study of global warming on temperature rise at an average current of the earth's surface.

気候変動についての研究や提言の国際的な努力は、 国連のUNFCCC( 気候変動枠組条約 )で調整されている。 International efforts on climate change research and recommendations, the UN UNFCCC (Convention on Climate Change) has been adjusted. UNFCCCではclimate changeという用語を人為的な変動、非人為的な変化をclimate variabilityと使い分けている。 UNFCCC climate change in the term human-induced changes, changes in climate variability is known by different human and non. 人為的な気候変動とは、人類の影響の可能性を示す言葉として用いられる。 Human-induced climate change is used as a term indicating the possibility of human impact.

IPCCにおいては同じclimate changeという用語が人為的・非人為的両方の変化をまとめて表記するのに用いられ、日本語訳において(「気候変動」を内包する言葉として) 気候変化と表記されることがある。 IPCC climate change in the same notation is used to change both at once the term artificial non-human, in Japanese translation ( "climate change" as a term that encompasses a) that climate change and the notation there.

目次 Contents

[ 編集 ] 気候が変化する原因 Climate change causes

気候が変化する原因には内部因子外部因子がある。 The causes of climate change on internal factors and external factors. 内部因子は地球の気候システムの内部で起こる相互作用であり、外部因子は気候の駆動力とも呼ばれ、太陽活動、 火山噴火 、海塩粒子、土壌性エアロゾル (ダスト)などの自然起源ものと、人間活動によってもたらされた人為起源のもの( 温室効果ガスなど)がある。 Internal factor is the interaction occurring inside the Earth's climate system, external factors are also known as the driving force of climate, activities solar, volcanic volcano, sea salt particles, soil aerosol (dust) and natural origin, such as those caused by anthropogenic human activities (such as greenhouse gases) there.

科学者間で一般的に合意されている具体的な「気候変動の結果とその要因」としては以下の例がある。 Concrete has been general agreement among scientists "and the result of climate change factors" as in the following examples.

  • 10万年の氷期/間氷期サイクルは地球軌道要素 (日射量の季節性や地理的な変化)と総合的な日射量の変化に支配されている(主に外部因子の変化)。 Period 10 million years ice / glacial cycle among the elements earth orbit (seasonal and geographic variation of solar radiation) are controlled by a comprehensive change in the amount of solar radiation and (mainly changes in external factors).
  • 氷床コアで発見された最終氷期の間に起こった急激な温度変化( ダンスガード・イベント )はおそらくローレンタイド氷床とこれによって引き起こされた内的要因の変化に関係すると考えられる(内部因子の変化)。 Changes occurred during the rapid temperature was found during the last glacial ice cores (Event Guard Dance) is considered to be related to changes caused by internal factors and it probably Rorentaido ice (internal factors changes).
  • 小氷期太陽放射か火山活動の変化、もしくは両方の複合によって起こったものと思われる(主に外部因子の変化)。 Little Ice Age is a change in the activity of solar radiation or volcanic, is thought to be caused by complex or both (major changes in external factors).

[ 編集 ] 内部因子 Internal factors

気象カオス力学的に非線形ということが知られている。 Weather is that it is known that in the chaos of nonlinear dynamics. 気候(平均的な気象)はこのようなシステムなため、明らかにすることは難しい。 Climate (average weather) is such a system because, it is difficult to clarify. 過去40万年に限っては、地球軌道の様々な要素変化に対応して氷床コアの記録に大きく揺れ動く周期が見られるように、非カオス的な現象を示す。 Only in the past 40 million years, earth-like orbit can be seen as wavering periodic increase in the ice core records in response to changing factors, indicating a non-chaotic behavior. しかし、短期的に大きく変化する現象はカオスとして表現されるのがふさわしい。 However, symptoms vary greatly in the short term be more appropriately represented as chaotic. そのような変化は現在の気候状態では起こっていないように見える。 Such changes in climate conditions do not appear to be happening now.

このように、気候システムは外的要因の状態に応じてカオスと非カオスの間で変化するのであろう。 Thus, changes in the climate system is to be among the chaos depending on the state of chaos and non-environmental factors.

[ 編集 ] フィードバック機構 feedback mechanism

もし何かの要因(例えば太陽輻射の変化)が気候を変化させると、その効果を増幅または減退させるメカニズムがある。 If for some factors (eg changes in solar radiation) and to change the climate, there is a mechanism that can amplify or diminish its effectiveness. これらを正のフィードバック負のフィードバックと呼ぶ。 Feedback are positive, referred to as negative feedback. 知られている限り、気候システムはこれらのフィードバックにより安定しているとされ、正のフィードバックが暴走に繋がる結果は今のところ見出されていない[1] As far as is known, that the climate system is stable by the feedback of these results lead to a runaway positive feedback so far has not been found [1]. 理由の一つは、気温と放出される放射エネルギーの間にある強力な負のフィードバックの存在である。 One reason is the presence of a strong negative feedback between temperature and emitted radiation energy. IPCC第3次報告書(第1部会)の第7章ではより詳しくフィードバック機構について議論されている[2] IPCC report following the third (1st Division) in the first seven chapters are discussed in more detail about the feedback mechanism [2]. ただし、下記の永久凍土からのメタン放出現象など分析が不十分な要因もあるため、暴走が起きない可能性もゼロとは言えないとされる[1] However, because of factors such as inadequate analysis of the behavior of methane emissions from permafrost below zero and could not happen to be a runaway [1].

正のフィードバック効果の例としては、次のようなものがあげられる。 As an example of positive feedback effect is something like the following to be raised.

氷 - アルベド・フィードバック Ice - albedo feedback
  • 雪に覆われた地域はアルベド (日光の反射率)が高いが、その下の地表面は反対にアルベドが低く、太陽の放射エネルギーを吸収しやすい。 The snow-covered area albedo (reflectivity of sunlight) is high, the low surface albedo beneath the contrary, easy to absorb the sun's radiant energy. 地表面部分がわずかに暖まると、雪氷面の融解が進み更に地面が増えるので、より多くの雪を溶かすという繰り返しの現象が起こる[3] Surface portion and slightly warm, so go further increase the melting of ground ice surface, repeating what has been said more snow melt [3]. 代表的なものとしては北極海の海氷の融解[4]による海水による太陽光吸収量の増大などがあり、近年広く報道されている[5] [6] As typical melting of Arctic sea ice [4] and has increased the amount of sunlight absorbed by seawater, have been widely reported in recent years [5] [6].
永久凍土からのメタン放出 Emission of methane from permafrost
気温上昇によって永久凍土が融け、閉じこめられていた有機物の分解によってメタン (二酸化炭素の20倍の温室効果を有する)が放出されることによって、正のフィードバックに寄与するであろうことが指摘されている。 Rising temperatures melt the permafrost, methane from decomposition of organic matter were trapped (in the greenhouse with 20 times more carbon dioxide) are emitted by, been pointed out that positive feedback will contribute to that. 今のところ、こうした極域の陸地は全体ではわずかに炭素の吸収源になるのではないかと見られているが、炭素放出の過程は複雑で、この結論の不確実性は大きい[7] [1] So far, this polar land in general is that you are not expected to become the only source of carbon absorption process of carbon emissions is complex, and the uncertainty of this conclusion is greater [7] [ 1].
10万年周期の氷期/間氷期サイクルにおける二酸化炭素の役割 Period 10 million years of glacial / interglacial cycles in the role of carbon dioxide
  • このサイクルは軌道要素によるものとされているが効果としては小さすぎ、二酸化炭素の変化がシグナルを強化していると一般に信じられている。 Cycle this is an effect that is too small and due to the orbital elements, which are generally believed to enhance the signal changes in carbon dioxide. わずかな気温の上昇で二酸化炭素が増加し、温室効果で更に気温が上昇、更に二酸化炭素が増加という繰り返しである[ 要出典 ] Increased carbon dioxide in a slight rise in temperature, the temperature rises further in the greenhouse, increased carbon dioxide that is repeated more [Source needed].

負のフィードバック効果の一つに、大気から二酸化炭素を吸収する地表や海洋や生物圏などの自然の貯蔵庫( 二酸化炭素シンク )の存在がある。 One of the negative feedback effects, such as the natural reservoir of the biosphere and oceans to absorb carbon dioxide from the atmosphere and surface (sink carbon dioxide) in the presence of. このレベルのフィードバック効果の存在からは、大気中に排出される二酸化炭素は人類起源のもののみと単純に予想されがちであるが、気温の変化と大気中の二酸化炭素レベルとの関係については説明が難しい。 This level of feedback effects from the presence of the carbon dioxide being emitted into the atmosphere will tend to simply and only what is expected of human origin, the relationship between atmospheric carbon dioxide levels and temperatures are described difficult. 例えば、気温の上昇により土壌の炭素が減少したり、気候の変化が熱帯雨林を減少させる可能性があるため、負とは断定できず、正に働く可能性も考えられている。 For example, to reduce the carbon in the soil due to higher temperatures, because of the rain forest could reduce climate change, negative and can not conclude that positive thought could work. 生物の負のフィードバック作用については生物ポンプ仮説が知られている。 For the negative feedback action of the organism is known biological pump hypothesis.

[ 編集 ] 外部因子 External factors

[ 編集 ] 自然起源の因子 Factors of natural origin

過去の気候変動において内部因子が重要な役割を果たしたのと同様、自然起源の外部因子も重要であるのは明らかである。 Just as the internal factors played an important role in past climate change, of natural origin is also important external factor is clear.

[ 編集 ] 太陽放射量の変化 Changes in the amount of solar radiation

自然の外的要因でもっとも主なものは太陽活動による放射量の変化であるが、地球に届く太陽放射量は、地理的、時間的に分布に均一ではない。 The main factors are the most external nature is a change in the amount of solar radiation, solar radiation reaching the earth, geographic, and not uniformly distributed in time. 太陽放射量は、太陽周期により短い時間スケール(1年~100年)で変化し、地球軌道の周期的な変化によって100年から1000年のスケールで変化する。 Solar radiation, solar cycle with a short time scale (one year - 100 years) changes in the cyclical changes in the earth's orbit since 1000 to 100 years of change in scale. さらに長い時間(1億年)で考えると、太陽自体が熱くなっていくという現象が加味される。 Longer time (1 billion years) and think, and the phenomenon of reflection of the sun itself will be hot.

天体活動が地球の気候変動に与える要因として他にもいくつかの機構が提案されている。 Mechanism has been proposed by several other factors of global climate change gives astronomical activities. たとえば、 赤道準二年周期振動 (QBO;quasi-biennial oscillation [8] )と太陽活動の関連[9] [10] [11]北極振動 (AO; arctic oscillation)と太陽活動の関連[12] [13] [14]などである。 For example, vibration equatorial quasi-two-year cycle (QBO; quasi-Biennial oscillation [8]) associated with solar activity [10] [10] [11] oscillation and the Arctic (AO; Arctic oscillation) associated with solar activity [12] [ 13] [14] and so on. 月の潮汐力の変化とエルニーニョラニーニャとの関連も指摘されている[15] El Niño and changes in the tidal forces of the month, has been pointed out that the relationship between La Nina [15]. これは月の潮汐力が熱塩循環にも影響を与えるためともいわれている[16] [17] [18] It has been said to also affect the tidal forces of the month thermohaline circulation [16] [17] [18].

[ 編集 ] 二酸化炭素 carbon

地球の現在の大気は二酸化炭素濃度が370 ppm(0.037%) であるが、過去6億年のほとんどの間、大気中の二酸化炭素濃度は6000から400 ppmの間で変化しており、過去40万年間(産業革命以前)では300ppmより低かった[14] (顕生代の大気中の二酸化炭素量と平均気温のグラフ[15]も参照)。 Earth's current atmospheric carbon dioxide concentration is 370 ppm (0.037%) that is, during most of the past 6 million years, atmospheric carbon dioxide concentration 400 ppm and 6000からchanges between the last 40 million years (pre-industrial) in lower than 300ppm [14] (a graph of average temperature and carbon dioxide in the atmosphere of the Phanerozoic [15] See also). 過去の地質時代と比べて、現在の大気中の二酸化炭素は非常に少ない( [16] )。 Compared with the geological past, the current atmospheric carbon dioxide is very low ([16]). 6億年前から現在までの地球史のなかで二酸化炭素濃度が400ppm以下なのは、 石炭紀と現在の第四紀のみである。 6 The concentration of carbon dioxide in Earth's history in a far from 400ppm to 100 million years ago and following is Kino only the first four current and Carboniferous.

[ 編集 ] 自然起源による変化の例 Examples of changes of natural origin

氷期/間氷期の10万年サイクルは、自然の外部因子による変化の一例である。 Ice Age / stage interglacial cycles 10 million years is an example of the changing nature of external factors. 過去1000年の広範囲にわたる二つのできごととして、気温が比較的温暖だった中世の温暖期と寒冷だった小氷期と呼ばれる出来事があったが、人為的な要因はその時代では小さいと考えられるので、これらの変化は自然的な原因で起こったとされる。 Past events of 1000 as a comprehensive two-year, the event had to be called during the Little Ice was cold and the medieval warm period was relatively mild temperatures and human factors are considered small for its time Because these changes are natural and are caused. 小氷期については太陽活動の減退か火山活動の増加によるものと考えられるが、中世の温暖期についてはまだはっきりとは判明していない。 For the Little Ice Age is believed to decrease due to increased solar activity or volcanic activity, about the medieval warm period has not yet clearly known. 少数の研究者は、1860年以降見られる温暖化は、小氷期からの回復過程という自然の原因によるものではないかと主張している[17] Few researchers, the global warming observed since 1860, is claimed by the idea that the process of recovery from natural causes of Little Ice Age [17].

[ 編集 ] 人類活動に起因する要因 Factors attributed to human activities

人為的な要因とは、環境と気候を変化させる可能性のある人類( ホモ・サピエンス )活動によるものを指す。 Human factors, the human potential to change the climate and the environment (sapiens Homo) by pointing to the activity. 最も大きなものは、ヨーロッパで起こった産業革命以来、化石燃料を燃焼させる過程で大量に放出された二酸化炭素であり、そのほとんどは1945年以降の放出である。 What is the biggest since the Industrial Revolution happened in Europe, and large amounts of carbon dioxide emitted in the process of burning fossil fuels, which release most of them since 1945. 他の要因では、森林の減少、地表のアルベドを変化させる農業他の土地利用、炭素サイクルやメタンの生成への影響、人為物質エアロゾルの放出が考えられる。 Other factors, the decline of forests, use of agricultural land to other land surface albedo changes affect the carbon cycle and methane generation is considered the release of anthropogenic aerosols.

[ 編集 ] 人為的温室効果ガス anthropogenic greenhouse gas

人為的要因の大きなものとしては温室効果ガスがあり、その排出量の増加は温室効果をもたらす。 As a major factor in that human greenhouse gas, increase the amount of emissions that are causing the greenhouse effect. 産業革命が始まって以降、大量の人為的な温室効果ガスが大気に放出されている。 Since the start of the industrial revolution, has been released into the atmosphere large amounts of anthropogenic greenhouse gases. IPCCは、1750年以来、二酸化炭素濃度は31%、メタンは151%、窒素酸化物17%、対流圏のオゾンが36%増加し、「人為的な二酸化炭素の多くが化石燃料の燃焼により生産されている。メタンガスは家畜や燃料、米の生産でも増加し、湿地などから自然要因で放出される量の66%程度である[18] 」と発表した。 IPCC has, since 1750, is 31 percent carbon dioxide, methane 151%, 17% of nitrogen oxides, tropospheric ozone has increased 36 percent, "produced by the combustion of fuel that many fossils of human-induced carbon dioxide that. methane fuel and livestock, rice production also increased, the amount emitted by natural factors such as wetlands is about 66% [18], "said.

[ 編集 ] 諸要因の相対的な重要性に対する評価 Evaluation of the relative importance of various factors

提案されたそれぞれの相対的な重要性は興味の持たれる時期によって違い、例えば、人為起源の因子は、1750年以前の気候変動には取るに足らないものであると予想される。 Relative importance of each of the proposed timing differences that have some interest, for example, the anthropogenic factors, climate change prior to the year 1750 is expected to be negligible. もっともこれは最近ではRuddimanらが[19] [20] [21]で異論を唱えており、8000年前からの森林伐採や稲作が二酸化炭素やメタンレベルを増加させていると述べている。 This is the most recently Ruddiman et al [19] [20] [21] The disputes in 8000 said that increasing the level of carbon dioxide and methane from rice cultivation and deforestation in years. Schmidt他はこれに反論し、メタンの記録からは人為的な面での重要性は考えられないとしている。 Schmidt and others disputed this, the importance of methane from the record in terms of human and are not considered.

とにかく、その重要性は 含まれる因子の定量化を通して評価することが出来る。 Anyway, its importance can be assessed through quantification of the factors included. 外的要因に対する内的要因の応答は、より優れた気候モデルを使った気候シミュレーションで見積もることができる。 Response to external factors are internal factors, can be estimated using a climate model climate simulation superior.

[ 編集 ] 放射強制力 radiative forcing

外部要因の影響は放射強制力という考え方で比較される。 Influence of external factors are compared in the concept of radiative forcing. 放射強制力が惑星に対して正に働けば温暖化、負に働けば寒冷化を引き起こす。 If you work for a warming planet positive radiative forcing, which causes a cooling in the negative can work. その単位は面積当たりの仕事量W/m2で示される。 Amount of work per unit area is shown in W/m2. ICPPの第3次報告では、放射強制力の現在の気候に与える影響を取りまとめて報告している[22] ICPP following the third report, which compiled the report the impact of the current climate radiative forcing [22].

[ 編集 ] 脚注 Footnote

[ ヘルプ ] [Help]
  1. ^ a b c ココが知りたい温暖化(国立環境研究所)のフィードバックに関する解説 ^ A b C warming want to know is here (NIES) notes on the feedback
  2. ^ 7. Physical Climate Processes and Feedbacks [1] ^ 7. Physical Climate Processes and Feedbacks [1]
  3. ^ 7.5.1 Snow Cover and Permafrost [2] ^ 7.5.1 Snow Cover and Permafrost [2]
  4. ^ ますます薄くなってきた北極海の海氷、JAXA 地球観測研究センター(EORC)、2008年4月30日 ^ Ice of the Arctic Sea has become increasingly thin, JAXA Earth Observation Research Center (EORC), 2008年4月30日
  5. ^ NHKスペシャル 北極大変動 ^ NHK Special North maximal variation
  6. ^ 日経エコロミー、2008年05月08日の記事 ^ Ekoromi Nikkei, 2008 May 08 article in the Sun
  7. ^ AR4 WG2 Chapter15,P.662 ^ AR4 WG2 Chapter15, P.662
  8. ^ QBO;quasi-biennial oscillation [3] ^ QBO; quasi-Biennial oscillation [3]
  9. ^ [4] ^ [4]
  10. ^ EV Ivanov et. al., QUASI-BIENNIAL OSCILLATIONS OF THE SOLAR MAGNETIC FIELDS [5] ^ EV Ivanov et. Al., QUASI-Biennial Oscillations OF THE SOLAR MAGNETIC FIELDS [5]
  11. ^ Astronomy Reports, Vol.45, No.12, 2001, 1012. [6] ^ Astronomy Reports, Vol.45, No.12, 2001, 1012. [6]
  12. ^ GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL.32, L22703, 2005 [7] ^ GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL.32, L22703, 2005 [7]
  13. ^ K. LABITZKE,Meteor. Z., 2005 [8] ^ K. Labitzke, Meteor. Z., 2005 [8]
  14. ^ GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL.32, L23817, 2005 [9] ^ GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL.32, L23817, 2005 [9]
  15. ^ GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL.28, NO.1, 25, 2001 [10] ^ GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS, VOL.28, NO.1, 25, 2001 [10]
  16. ^ Nature, 2000, 405(6788)775 [11] ^ Nature, 2000, 405 (6788) 775 [11]
  17. ^ Science, 2002, 298, no.5596, 1179 [12] ^ Science, 2002, 298, No.5596, 1179 [12]
  18. ^ Journal of Marine Research, 64, 797, 2006 [13] ^ Journal of Marine Research, 64, 797, 2006 [13]

[ 編集 ] 関連項目 See also

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[ 編集 ] 外部リンク External links


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