気候変動覚え書き

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zoom RSS 太陽も温暖化を止められない

<<   作成日時 : 2010/04/10 17:50   >>

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太陽活動は地球の気温に影響を与えることが知られている。現在太陽の活動レベルは過去100年間で最低となっており、新たな極小期に突入するかもと言われている。13世紀以降では極小期は4回起きており、17世紀のマウンダー極小期は特に北半球での大きな気温低下、ヨーロッパでは小氷期と呼ばれるイベントを引き起こした。
そこで過去の極小期を再現する、大気、海洋、土壌の結合モデルを用いて、2100年までの気候に与える極小期の影響を仮定してシミュレーションした。シナリオはIPCC SRES A1BとA2シナリオを仮定し、また20世紀に起きたような火山の噴火が21世紀においてもランダムに起きると仮定した。太陽放射は極小期に入ることで1950年のレベルから0.08% or 0.25%減少すると仮定した。0.08%とは、マウンダー極小期での推定減少幅である。
シミュレーションでは、太陽の影響を入れない場合、気温は3.7〜4.5℃上昇した。これは近年の各種シミュレーションと整合している。ここにマウンダー極小期なみの太陽放射の減少が今世紀末まで続くとしたところ、気温は0.1℃低下した。より強い減少シナリオ、0.25%を仮定すると0.26℃減少した。この減少幅はA1B, A2シナリオのどちらでもおなじ値となった。
この結果から、マウンダー極小期の再構成の不確かさ、今後の太陽放射の不確実さ、シミュレーションの不確かさ等々を勘案しても、太陽活動が極小期に入ることによる気温低下は最大でも0.3℃と推定出来る。また現在知られている極小期は通常、数十年しか続かないので、極小期による気温低下は一時的と推測できる。これらを総合すると、新たな極小期が到来しても人為的温暖化の影響を打ち消すには不十分だと結論できる。
太陽が駄目なら、そして並の火山では当然駄目なので、後はトバ級の火山に頑張って貰うしかないですね、はい。(トバとは、74,000年年前に3000km^2、過去1000年間で最大とされるタンボラの30倍の噴出物を出し、強烈な寒冷化を引き起こし、当時の人類を絶滅寸前まで追い込んだとされるインドネシアの火山です)

マウンダー極小期での太陽放射の推定減少幅がわずか0.08%というのは驚きました。もっと低下したのかと思っていた。地域的広がりはともかくとして小氷期というイベントを引き起こしたのだし、黒点の11年周期に伴う太陽放射の変動幅が0.1%くらいあると聞いていたので。もし0.08%しか減少しないなら、そりゃ、たいした気温低下にはならないでしょう。むしろ0.08%で0.1℃、0.25%で0.26℃、も気温低下することの方が驚き。黒体での放射平衡という荒っぽい仮定だと、温度は4乗で効くので1%の放射の変化に対して温度の変化は0.72℃。ちゃんとしたシミュレーションをやると感度はもう少し高いということのようですね。11年周期の変化は主として短波長(紫外線とか、もっと上とか)に表れ、それは成層圏より上にかなり効くとも聞くので、そうした効果が入っているのかな?

マウンダー極小期の放射の減少が0.08%って、そんなに僅かなんだろうか?と思って少し探したら、増田先生が大昔に書いた文書が出てきました。まずは強引に求めてみよう、で0.1%と推定していますね。この20年前の文書に今でも学問的価値があるのかはかなり不安ですが、そんなものなのだろうか。

Journal reference: Feulner, G., and S. Rahmstorf (2010), On the effect of a new grand minimum of solar activity on the future climate on Earth, Geophys. Res. Lett., 37, L05707, doi:10.1029/2010GL042710.

Potsdam Institute for Climate Impact Research, "Weakening Sun would hardly slow global warming," Press release, March 10, 2009, from http://www.pik-potsdam.de/news/press-releases/weakening-sun-would-hardly-slow-global-warming

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