成層圏の水蒸気

　成層圏の水蒸気量が減ったことが、今世紀に入り気温上昇が鈍化している原因だとするニュース がありました。この件について。

　まず、今世紀に入り気温上昇が鈍化しているのか？気象庁HP を見てみます。確かに２０００年以降ごろから、常に平年よりは高温が続いているものの、横ばいのようにも見えます。

図１：１８９０年以降の世界平均気温の推移

　次に、成層圏の水蒸気が世界の気温にどんな影響を与えるのか考えてます。

　温暖化の原因となる温室効果ガス。温室効果ガスというと二酸化炭素が真っ先に浮かびますが、二酸化炭素以外にも温室効果を持つ気体はあります。

　その中で重要なのが水蒸気。実は、水蒸気の温室効果は二酸化炭素の温室効果を上回ります。国立環境研究所 によると、水蒸気の温室効果に対する寄与率は約６０％で二酸化炭素より大。水蒸気の動向を解明することは、今後の気候変動を予測する上で非常に重要です。

　ただし、人間活動で大気中の水蒸気量が大きく変化することはありません。水蒸気は、常に気体の二酸化炭素と違い、固体―液体―気体の３態を取ります。そのため、仮に大量に水蒸気を放出したとしても速やかに雨となって大気から取り除かれるため、二酸化炭素のように大気に蓄積することがないからです（温暖化が進行して気温が上昇し、大気がより多くの水蒸気を含むことができるようになれば話は別で、そうなれば水蒸気はさらに温暖化を促進させる可能性はあります）。

　しかし、これはあくまで対流圏での話。成層圏の水蒸気の振る舞いは、まだよく分かっていませんでした。

図２：環境省訳IPCC報告書より、気候変動におよぼす影響の大きさと理解度。成層圏の水蒸気は温暖化する方向に働くが理解度は低いとされている。

　観測の結果、今世紀に入り成層圏の水蒸気量が減少していたことが明らかになったというのです。この報道の元となった文献を見て見ます。Science (DOI: 10.1126/science.1182488)を見ると、特に２０００年以降、低緯度地域での水蒸気量減少が顕著です。

図３：北緯１０°～南緯１０°までの成層圏水蒸気量の推移。２００１年ごろ、急激に水蒸気量が減少している。

　これが、温暖化を緩和する働きをしているのではないか、その寄与率は２５％程度ではないか（もし成層圏の水蒸気が減っていなければ、温暖化が２５％進行していたのではないか）と見積もられています。

　では、なぜ突然水蒸気が減少したのでしょうか。また、今後どのように推移するのでしょうか。著者はこれらの回答は不明としているようです。　地球というシステムの深遠さがまた明らかになった、というところでしょうか。

　成層圏の突然の水蒸気減少は未知のもので、ＩＰＣＣ報告書にはこのことは勘案されていません。しかし、成層圏の水蒸気問題は、問題の本質に大きな影響を与えるものではありません。仮にこの傾向が今後も継続すると仮定しても、寄与率は２５％にすぎず、例えば今世紀末に４℃気温が上昇するはずだったのが３℃上昇に収まる、ということにすぎません（もちろん大きな差異ではありますが）。二酸化炭素などによる温室効果のほうがはるかに大きな影響を与えることは何ら変わっていません。

　また、成層圏水蒸気のメカニズムが分かっていないということは、再び水蒸気濃度が上昇することもありえる、ということです。断定はできませんが、２００１年ごろの急減のあとは、再度増加に転じているようにも見えます。

　成層圏水蒸気の測定はまだ始まったばかりであり、今回の突発的な水蒸気減少が特異的な現象なのか普遍的なものなのか、評価できないというやむをえない現状があります。

　まとめると、

・成層圏の水蒸気の急減が、今世紀に入ってからの温暖化を鈍化させている可能性がある（議論の余地があることには留意が必要です）。

・そのメカニズムはまだよく分かっていない。ＩＰＣＣ　ＡＲ５（２０１３年ごろ開催）までの新たな課題となるだろう。

・しかし、成層圏水蒸気による温暖化の鈍化はあくまで限定的であり、温暖化が続くという結論自体には何ら変わりがない。

　ということになるかと思います。