気候:過去12世紀にわたる北半球の水文気候変動
Nature 532, 7597 doi: 10.1038/nature17418
水文気候が、生態系の機能、作物収量、水資源、経済の安全保障に及ぼす強い影響を考えると、地球温暖化に対する地域スケールから大陸スケールの水文気候の応答を正確にモデル化し、予測することは極めて重要である。しかし、水文気候の予測の不確かさはまだ大きく、気候モデルの評価に利用できる計測器による測定の期間が短いことがその一因である。本論文では、196か所の少なくとも1000年以上の代理指標記録のネットワークから得られた、過去12世紀にわたる北半球の水文気候変動の空間的な再構築結果を示す。我々は、この再構築結果を用いて、空間的に分解され、時間的に持続する水文気候パターンという長期的な観点から、近年の水文変動と将来の降水シナリオを特定する。我々は、9~11世紀と20世紀には比較的湿潤な地域の割合がより大きかったが、12~19世紀では乾燥状態がより広範囲に及んでいたことを見いだした。今回の再構築結果から、地中海沿岸地域、米国西部、中国の計測データに見られる、湿潤状態が交互に生じる顕著なシーソーパターンが、過去12世紀にわたって継続していたことが明らかになった。我々は、128の気温代理指標記録を統合した最新の資料を用いて、再構築された100年スケールの北半球の水文気候と気温変動の関係を評価した。温暖な気候レジームと寒冷な気候レジームの両方において、乾燥状態と湿潤状態が広い地域にわたって発生しているが、統計的に有意な水文気候と温度の共変性は、特定の地域で明らかであった。再構築された水文気候の偏差と大気海洋結合大循環モデルシミュレーションとの比較では、産業革命以前の期間でおおよその一致が見られた。しかし、シミュレーションにおいて20世紀の水文気候の平均偏差が、それ以前と比べて増大していることは、今回の新たな複数の代理指標による再構築結果では裏付けられない。この知見は、水文気候変動を正確にモデル化するにはまだ多くの課題が残っており、近年の水文気候変動と予測される水文気候変動を1000年スケールの観点から特定するには、古気候データの利用が重要であることを浮き彫りにしている。

