1.1 > 気候システムの異なる構成要素は異なる速度で擾乱に反応する。 例えば、深海は気候の反応が遅い重要な原因となっています。

気候の慣性

学校で習ったように、世界の海は地球の気候システムで最も重要な要素の一つです。 しかし、「気候」とは実際にはどのようなものなのでしょうか。 天気と気候の違いは、一言で表すことができる。 “気候とは期待するものであり、天気とは得られるものである” これは、気象と気候の根本的な違いを明らかにしている。 気象の研究は、特定の低気圧やハリケーンなど、気象の個々の要素の形成、動き、予測に関わるものである。 一方、気候の研究は、低気圧やハリケーンをより包括的に扱い、来年は中緯度の嵐やハリケーンが何個発生するのか、地球温暖化の結果、今後数年で頻度や強度が増すのか、といった問題に取り組むものである。 つまり、「気象」という言葉は、大気中の短期的な事象を指し、「気候」という言葉は、より長い時間軸に関するものである。 気候を表現する場合、一般的には30年程度の時間軸を基準としています。 気候変動は、主に気温や降水量などの大気の変化として認識される。 原理的には、大気はそのカオス的な力学によって、多くの自然な気候変動を発生させることができる。 例えば、北大西洋振動（NAO）は、ヨーロッパと北アメリカの気候に大きな影響を与えている。 これは、アイスランド低気圧とアゾレス高気圧の間の気圧変動の一種で、北大西洋に吹く冬の偏西風の強さを決定している。 これが強ければ西ヨーロッパは温暖で雨が多く、弱ければ乾燥した寒さになる。 このような自然の揺らぎがあるため、温室効果の増大による人為的な気候変動を認識することが難しいのです。 大気は孤立したシステムではなく、地球システムの他の構成要素、たとえば海洋と相互作用している。 また、氷河（氷や雪）、生物圏（動物や植物）、土壌、岩石圏（岩石）とも相互作用しています。 これらの要素はすべて一緒になって気候システムを構成しており、その個々の構成要素とプロセスは多様な方法でつながり、互いに影響し合っている。 1.2 ＜5319＞気候システム、そのサブシステム、関連するプロセスと相互作用。 大気は孤立したシステムではない。 それは地球システムの他の構成要素-例えば海洋-と相互作用している。 また、氷河（氷と雪）、生物圏（動物と植物）、土壌、岩石圏（岩石）とも接触している。 これらの要素はすべて一緒になって気候システムを構成しており、その個々の構成要素やプロセスは多様な形でつながり、互いに影響し合っているのです。

Extra Info人為的な気候変動を検知する難しさ

これらの構成要素は、すべて異なる速度で変化に反応します。 大気は、海水温や氷の張り具合など、地球表面の状況に数時間から数日で適応していきます。 さらに、天気は変わりやすく、数日前にしか予測できない。 実際、天気予報の理論的な限界は14日程度であることが分かっている。 しかし、深海の海流は、北大西洋振動などの境界条件の変化により、海面の温度や降水量が変化し、その結果、深層で運動するため、完全に反応するには数百年を要する。 南極氷床のような大陸の大きな氷塊は、気候変動の結果、何千年もかけて変化すると考えられ、その対策がなければ、この時間スケールで徐々に融解していくことになる。 気候の予測は、大気と、より不活性な気候サブシステム、特に海洋との間の相互作用に基づいている。 この仕組みの中で、気候システムのさまざまな構成要素は、まったく異なる速度で動いている。 低気圧は数日で数百キロメートルも移動する。 一方、海流は1分間に数メートルという速さで流れている。 また、それぞれの構成要素は、熱伝導率や熱容量が異なる。 たとえば、水は大量の太陽熱を長期間にわたって蓄えます。
気候変動は、内的な力と外的な力の2種類の方法で引き起こされることがあります。 内的な力には、

• 単一の気候構成要素における変化、たとえば異常な海流、
• 異なる気候構成要素間の相互作用における変化、たとえば海洋と大気の間、

これらと比較して、一見すると外部メカニズムは気候システムとは何の関係もないように思われる。 たとえば、

• 非常にゆっくりとした大陸の移動で、陸塊は何百万年もかけて異なる気候帯に移動する。
• 太陽から放射される放射の強さの変化。 太陽の放射エネルギーは時間とともに変動し、地球の気温を変化させる。
• 火山噴火は、灰と硫黄化合物を大気中に注入し、地球の放射収支に影響を与え、その結果気候に影響を与える。

二酸化炭素と温室効果大気は二酸化炭素（CO2）、より正確に言えば、二酸化炭素と他の気候関連の痕跡ガスでより豊かになってきています。 最初は太陽から入ってくる短波放射を通過させる。 このエネルギーは、地表で熱に変換され、長波放射として再び放出される。

人類はどのように気候を変えているのか

過去100年間で、人類が気候に与える影響は非常に大きくなっています。 私たちは気候に関係する大量の微量気体を大気中に放出しています。
二酸化炭素のほか、メタン、亜酸化窒素（笑気）、ハロゲン化フルオロカーボン、パーフルオロ炭化水素、六フッ化硫黄などの微量ガスがあります。 しかし、二酸化炭素（CO2）は、地球全体の排出量が非常に多いため、地球の気候システムにとって特に重要である。 二酸化炭素は、主に化石燃料（石油、天然ガス、石炭）を発電所や自動車のエンジン、家庭の暖房器具で燃焼させることによって排出される。 大気中の濃度は、産業革命以前の280ppmに比べ、現在では390ppm近くまで上昇している。 この上昇に伴い、20世紀には気温も上昇した。 また、メキシコ湾流の変化など、海洋の内部駆動変動も数十年から数百年の時間枠の中で起こっている。 これらは、炭素循環などの地球規模の物質循環に強く関与しているため、気候や大気中の温室効果ガス濃度に決定的な影響を与える。 例えば、CO2は水に溶けやすい。 しかし、産業革命以降、化石燃料の燃焼によって発生した二酸化炭素の約半分は海洋に取り込まれ、自然変動を支配してきたことは明らかである。 したがって、将来、気候が変わるかどうか、どの程度変わるかは、海から推測することもできる。 なぜなら、膨大な水量を持つ海洋は、変化に対して非常にゆっくりと反応するからである。 したがって、人間活動が引き起こす気候変動の影響は、すべてではないが、徐々に顕在化することになる。 これらの影響の中には、ある閾値を超えると、実際に取り返しのつかないことになるものもある。 例えば、グリーンランド氷床の完全な融解とそれに伴う海面上昇（7メートル）を止めることは、ある時点から不可能になる。 しかし、その閾値の位置は正確にはわかっていない。 しかし、ひとつだけ確かなことがある。 なぜなら、二酸化炭素は非常に長寿命であり、二酸化炭素の吸収源である主に海は、私たちが二酸化炭素を生成するほどには早く吸収してくれないからです。
メタン（CH4）などの短寿命の微量ガスについては状況が異なります。 もしメタンの排出量が現在のレベルで安定化すれば、大気中のメタン濃度も安定化するだろう。なぜなら、メタンは排出されるのとほぼ同じ速度で大気中で減少するからだ。 二酸化炭素の濃度を一定に保つためには、排出量を現在の数分の一に減らす必要がある。 1.4 > たとえ今世紀末までに温室効果ガス、特に二酸化炭素の排出を大幅に減らすことができたとしても、その影響は広範囲に及ぶだろう。 CO2は寿命が長く、何世紀にもわたって大気中に残留する。 そのため、地球の気温は100年以上にわたってコンマ数度ずつ上昇し続けることになる。 また、海底への熱の浸透が非常に遅いため、水の膨張も遅く、海面は長い時間をかけて少しずつ上昇し続ける。 南極やグリーンランドにある大陸の大きな氷床が溶けるのも、非常に緩やかなプロセスである。 これらからの融解水は、何百年、何千年にもわたって海に流れ込み、海面が上昇し続けることになるのです。 図は、二酸化炭素が450ppmから1000ppmの間の任意のレベルで安定する原理を示したものなので、応答軸の単位は表示されていません

迫り来る大災害

二酸化炭素のレベルが安定した後も、気候はその慣性によってさらに変化し続けるでしょう。 気候モデルによると、地表付近の気温は少なくとも100年間は上昇し続ける。 また、北極や南極の大陸氷床は、大気の温暖化に対して非常にゆっくりと反応し、氷河は何千年にもわたって溶け続けるだろうから、海面は数世紀にわたって上昇し続けるだろう。 したがって、海面が新たな均衡を得るには、長い時間がかかるだろう。 しかし、科学者たちは、もし温暖化が強力であれば、グリーンランド氷床がこの千年の間に完全に溶けて海に消える可能性があるとも考えている。 氷床が分裂して、その巨大な破片が海に落ちるかもしれないのだ。 大量の淡水は、メキシコ湾流などの海洋循環に重大な変化をもたらす可能性がある。 極端なシナリオでは、海面が1世紀あたり1メートル以上、地域的にはそれ以上上昇する可能性があります。
気候システムの慣性と、この傾向が不可逆的であるという危険性は、将来を見通した行動をとるのに十分な理由となるはずです。 今日測定可能な気候変動の影響は、過去に人類がすでに引き起こした気候変動の全容をまだ反映していないことを、常に念頭に置いておく必要がある。 人類がそれらを鋭く感じ始めるのは数十年後であるが、すぐにでも行動を起こさなければならない。 1.5 > モルディブ共和国政府は、地球温暖化の脅威に注意を向けるため、コペンハーゲンサミットの直前の2009年秋に海底で会議を開いた。