地球温暖化の根拠に迫る：世界を「数字」で回してみよう（11） 環境問題（4/5 ページ）

今回は、二酸化炭素（CO2）がどのように地球を暖めるのか、そして、「2100年には、最悪で平均気温が4.8℃上昇する」という説に根拠があるのかを検証したいと思います。地球温暖化の仕組みは、太陽と地球をそれぞれ「ラジオ放送局」と「ラジオ受信機」と考えると分かりやすくなります。

[江端智一，EE Times Japan]

太陽からもらったエネルギーは、宇宙に全部返却する

後輩：「さて、温室効果を理解する上で、基本中の基本の考え方に『簡略化温室効果モデル』というものがあります。かなり乱暴な簡略化をしていますが、一応、理屈は通っていて、厳密な値は分からないまでも、おおむね現実の温度とも一致するので、ざっくりしたスケール感は出せます」
江端：「どんな感じの式？」
後輩：「こんなのです」

江端：「えらく簡単なモデルだなぁ……」
後輩：「考え方は、『太陽からもらったエネルギーは、宇宙に全部返却する』です」
江端：「全部返却したら、地球温暖化はしないんじゃないの？」
後輩：「全部返却しないと、地球はいずれ灼熱（しゃくねつ）地獄になってしまいますよ。熱を吸収しつつ、返却すればいいのです。地球の温度は、その吸収率fの値で決定されます。計算結果は、こんな感じになりました」

吸収率f（％）	地表温度 Tg（℃）	温室効果（℃）―（吸収率73％からの比較）
0	−16.3	−30.9
73（現在）	14.5	―
74	15.1	0.6
75	15.7	1.1
76	16.3	1.7
77	16.8	2.3
78	17.4	2.9
79	18.0	3.5
80	18.6	4.1
100	32.2	17.7

江端：「つまり、吸収率が1％上がると、ざっくり0.6℃温度が上昇する、という感じかな」
後輩：「単純なモデルなので、必ずしも一致するわけではないのでしょうが、少なくとも吸収率と温度上昇は、線形的な相関がある、ということは言えそうです」
江端：「IPCCの“2100年には、最悪で平均気温が4.8℃上昇する”の“最悪予想”に当てはめるとどうなるんだっけ？」
後輩：「このモデルだけで考えると吸収率は81.1％。現在から8％以上、上昇することになります」
江端：「じゃあ、これまでは？」
後輩：「諸説あるようですが、ある文献によれば、CO₂の比率が0.028％（250年前）から、0.040％（現在）に至るまで、吸収率fの増加量は0.2％くらいですね」
江端：「これまでが0.2％で、これから8％？ ……すごい開きがあるなぁ。新興国のCO₂が爆発的に増加するということかな。まあ、IPCCは、こんな『簡略化温室効果モデル』よりも、もっと高度で複雑な計算しているのだろうけどね」

後輩：「要するに、『CO₂が増加する→吸収率fが増える→地球が温暖化する』というところまではいいのですが、『CO₂が増加する→吸収率fが増える』の関係が、まだよく分かっていないんです（と言いながら、ホワイトボードに3つのパターンを記載）」

江端：「まあ、直感的には、吸収する物体（CO₂）が増えれば、吸収率fが比例して増える、と思うよなぁ」
後輩：「その一方で、吸収する物体（CO₂）がどんなに増えたって、CO₂が吸収できる赤外線の種類（吸収バンド）は限られているのだから、吸収率fは一定の値で飽和する、という説も、説得力があります」
江端：「ま、取りあえず、いくつかのパターンで計算してみるよ」