地球温暖化CO2原因説への懐疑論について(2)

もし、過去の地球の気温はおもに太陽活動（太陽磁場）で決まってきた、というスベンスマルクたちの説が正しいならば、CO2排出削減は必要ないのか。

いや、それでもやっぱり、CO2削減をしたほうがよさそうだ、という話をしたいと思います。

ポイントを先に述べますと、現在の大気中のCO2濃度は歴史的に未経験の領域にある。だから、将来を予測する上で、頼るべきは古気候からの類推ではなく、物理法則である。物理法則は（少なくとも100年くらいの間は）温暖化の進行を示す、ということです。

■古気候が示すこと

過去65万年にわたり、大気中のCO2濃度は180〜300ppmの範囲を変動してきました。それに同期して、気温も7℃くらいの幅で上下しています。氷期と間氷期が10万年を１サイクルとして繰り返されてきました。

その変動の様子は、たとえば南極ドームふじ氷床コア分析や東工大の丸山茂徳教授のpdf 異説、気球温暖化 の図３や図９に見ることができます（過去の気温は、いくつかの仮定の下で同位体比率から復元できます）。

気温の変化がCO2濃度の変化に先行している、という解釈もできるようです。丸山教授は、コーラを温めると泡（CO2）が出てくる、と説明しておられます。

気温が上がると海水に溶けていたCO2が大気中に出てくるのでCO2濃度があがる。それが（温室効果により）さらに気温の上昇をもたらします（説明はたとえばこちらの「化学的バランス」の項）。同じメカニズムが、気温が下がる場合には、CO2濃度が下がり、それがさらに気温の低下をもたらす、という働き方をします(*1)。

スベンスマルクたちの仮説が正しいなら、宇宙線量の変化が雲の量（反射率）を変え、まず地球の気温が少し変わります。この小さな変化が、上記のコーラ・メカニズム（正のフィードバック）により増幅されて、先の図のような温度やCO2濃度の変化を生み出していることになります。

■現在の高いCO2濃度は歴史的に未経験

2005年現在、CO2濃度は379ppmに達して増え続けています。過去65万年間の範囲180〜300ppmを上回り、２１世紀末には２倍の600ppmに達する勢いです。

確かに、過去においては気温の変化がCO2濃度の変化に先行していたかも知れない。しかし、現在は、CO2濃度が気温に先行して、異常に上がっている状態です。こんな事態は未経験です。

将来を予測する上で、頼れるものは、確かな物理法則しかありません。

■CO2濃度倍増の帰結

CO2の温室効果は、100ppmにつき約0.4℃です。WSは正しいと思っていますが、この値については、いろいろ懐疑論があるようです。付録で少しふれるつもりです。

２１世紀末までにCO2濃度がさらに300ppm増えると仮定すると、0.4℃の３倍で、約1.2℃の気温上昇になります。

話はこれだけでは終わりません。海水面の温度が1.2℃上がると、水の蒸散がさかんになり、大気中の水蒸気(H2O)が増えます。H20も温室効果をもち、その効果はCO2の約２倍、つまり、2.4℃の気温上昇を引き起こします。

詳しくは、たとえば ココが知りたい温暖化「水蒸気の温室効果」 をご覧ください。

（丸山教授は上記のpdfの中で、CO2の温室効果（100ppmにつき0.4℃）は認めておられるのですが、水蒸気に触れておられません。海の比熱が大きいから蒸散は起きないと考えて、無視しておられるのだろうか。このあたりがIPCCの見解との違いなのかも知れません。）

結局、CO2と水蒸気の効果をあわせて、約3.6℃の気温上昇が引き起こされることになります。

■予防原則

3.6℃というと大したことではない、という感じがするかも知れませんが、気温が平均で3.6℃上がるというのは、かなり強烈なことです。

たとえば、1993年の夏、日本は冷夏でコメの実りが悪く、タイなどの海外から輸入しました（平成米騒動）。この年の北日本の夏（６〜８月）平均気温は、平年より２℃ほど低かっただけです。

よく知られているように、気温上昇にともなって、海面上昇や極端な気候、農業や生態系への影響があります。現時点では正確な評価ができないけど、ちょっとまずい正のフィードバック（暖まった浅海底からメタンの泡がブクブク...とか）で温暖化が加速するおそれもあります。

約3.6℃の気温上昇がおきる可能性が高いならば、予防原則で、やはりただちに対策をとるべき、という結論が妥当であると思われます。

（近年のCO2濃度の急上昇がおもに、化石燃料の燃焼でもたらされたことは、O2濃度の減少や大気CO2の炭素同位体比から、ほぼ確定的です。対策の中心は、CO2排出削減ということになります。）

■抜けていた話

ここでスベンスマルクに戻ります。

上の話では、雲の量（地球の太陽光反射率）は一定と仮定して、大気の温室効果だけ考えていました。

でも、もし何らかの外的理由で雲が増えるなら、反射率が上がり、地球を冷やします。その冷却効果が温室効果を打ち消す、あるいは場合によっては、温室効果にうち勝って、気温が下がるかも知れません。そのような可能性があるのでしょうか。

上記のpdfで丸山教授はまさにそのような可能性を指摘しておられます。堆積物の分析からわかる過去数十万年の気温変化を見ると、明日にでも寒冷化が始まり、50年で7℃下がってもおかしくないそうです。

ということは、CO2などによる温室効果がたとえば4℃なら、それを引いて、気温が3℃下がることになるのだろうか。あるいは、地球はそんな中途半端な状態は許容せずに、やっぱり7℃下がるのだろうか。

ただ、寒冷化が明日始まるのか、もう少しあとなのか、あるいは100年以内に起きるのかどうか、を10年くらいの精度で求めるには、琵琶湖の堆積物などを用いた、あと数年のさらなる研究が必要だそうです。ご研究の進展を期待したいと思います。

■地磁気と気温変動の関係

寒冷化の開始はいつなのでしょうか。これから先は半分、WSの妄想です。

まず、地球磁場にも氷期-間氷期のサイクルと同じ約10万年の周期で変動する成分が含まれていることに注目します（こちらの文献「赤道インド洋……」も）。

地球磁場は現在、弱まり続けています。このペースで減少を続けると、あと1000年を待たずして、消失する計算になります（ソース：地磁気を研究することの重要性の２ページ目の右図）。

太陽磁場と同様、地球磁場も、飛来する銀河宇宙線を妨げるバリアの役割をしています。その地球磁場が弱まると、宇宙線がたくさん降りそそぎ、雲がたくさんできます。すると、反射率が上がる。つまり、地球は寒冷化するはずです。

地球磁場が半減するまで約５００年、その頃から寒冷化が始まると仮定しても、暴論ではないでしょう（かなり、強引^^;）。

つまり、丸山教授のおっしゃる地球の寒冷化はおそらく500年先の問題。
一方、CO2による地球温暖化はここ100年の問題です。

ということは、現時点では寒冷化より温暖化への対策を急ぐべき、とWSは妄想します。（本文、おしまい）

■付録

IPCCの見解に対する懐疑はたくさん表明されていて、反論もなされています（たとえば「地球温暖化問題懐疑論へのコメント」）。

この付録では、CO2の温室効果が100ppmにつき約0.4℃、という見積もりに対する有名な懐疑論のひとつ（上記文献の議論15、下記）について、WSなりに直観的な説明による反論を述べてみたいと思います。

議論15. 二酸化炭素は地球放射の赤外線をこれ以上吸収しない。したがってさらなる温室効果を持たない

＜WSの反論＞
地表(*2)の熱は、宇宙に向かって開いた赤外線の窓から逃げます。窓が９９％閉じられ、１％しか隙間がないとしましょう。その隙間をさらに0.5％閉じて半分にすることは、実は気温に大きな影響を及ぼします。それを比喩で説明します。

底に穴のあいたバケツに、水道の蛇口から一定のスピードで水を注ぎ続けます。穴が大きければ水はほとんど貯まりません。穴から漏れてしまうからです。

穴が小さければ、ある程度たまります。水面はある高さ（たとえば底から１０ｃｍ）に保たれます。

穴の大きさを半分にすれば、さらにたくさんの水がたまります。水面はさきほどより高く（たとえば底から２０ｃｍに）保たれます。

穴の大きさが小さいほど、水面は高くなります。バケツがじゅうぶんに深ければ、水面は非常に高くなりえます。

もちろん、ここでバケツの穴は赤外線の窓に、水面の高さは地球の気温に対応しています。CO2濃度が増えると、すでに十分に狭い窓の隙間が、さらに狭くなる。でも、そのわずかな違いが、気温の大きな上昇をもたらします。これがまさにおとなりの惑星、金星で起きていることです。（おしまい）

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*1) 省略しましたが、水蒸気(H2O)の温室効果の方がより重要です。
*2) より正確には、対流圏上部。

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(2008.7.4付記)関連報道：屋久杉を使って1100年前の太陽活動の復元に成功
(2008.7.8付記)ブログ記事：増田耕一氏の読書ノート [本] 『地球温暖化』論に騙されるな!（丸山 茂徳, 2008, 講談社）
(2008.10.30付記)ブログ記事：丸山茂徳氏の地球寒冷化論への反論（関良基氏のブログ『代替案』、2008年10月16日）
　---地球上の植物に関しては、現在までのところ地球温暖化正のフィードバック効果を加速させる要因にしかなっておらず、負のフィードバック効果が発生する兆候すら見えないのです。珊瑚も同様です。---