気候科学：CO₂による2000年から2010年の地表面放射強制力の観測的決定

CO₂などの温室効果ガスの気候への影響は、放射強制力の観点から定量化されることが多く、こうしたガスの産業化以前の濃度と現在の濃度から見積もられる地球の放射場の差として計算される。放射伝達モデルの計算では、1750年以後のCO₂の増加は、対流圏界面における全球の年平均の放射強制力1.82 ± 0.19 W m⁻²と一致する。しかし、よく混合された温室効果ガスの気候への影響は広範囲にわたって科学的に考察されモデリングされているにもかかわらず、大気中のCO₂の増加による放射影響に関しては観測による直接証拠は少ない。今回我々は、2000年から2010年に大気中のCO₂が22 ppm増加したことに直接起因する、晴天時のCO₂の地表面放射強制力の観測に基づく証拠を提示する。グレートプレーンズ南部とアラスカ州ノーススロープの2地点におけるこの強制力の時系列は、大気放射輝度干渉計のスペクトルと、補助的な測定および十分に確証された放射伝達計算を合わせて得られた。これらの時系列はどちらも、10年当たり0.2 W m⁻²（不確かさはそれぞれ10年当たり± 0.06 W m⁻²と± 0.07 W m⁻²）という統計的に有意な変化傾向を示し、季節変動幅は0.1～0.2 W m⁻²である。これは下向き長波放射の変化傾向の約10％である。こうした結果から、人為的放出による大気の温室効果の理論的予測が裏付けられ、CO₂濃度の増加が、光合成と呼吸による時間変動を介して、どのように地表面のエネルギー収支に影響を与えているかを示す経験的証拠が得られる。

目次へ戻る