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温暖化で熱帯域の積乱雲は小規模化し雲の分散広がる―赤外放射妨げられ温暖化がより進行へ:海洋研究開発機構/東京大学/国立環境研究所

(2019年9月13日発表)

 (国)海洋研究開発機構、東京大学、国立環境研究所の共同研究グループは9月13日、全球非静力学大気モデル(NICAM)による約100年後を想定した将来地球のシミュレーション結果を解析したところ、温暖化の進行した大気では、熱帯域で雲の組織化が弱まり、大きな積乱雲群が発達しにくくなることが分かったと発表した。

 雲の組織化が弱まると、小さな積乱雲群が増加し、広い領域に雲が分散して地球を覆うことになる。この現象により太陽光入射量は減少するが、宇宙に放出される赤外放射量の減少の影響の方が大きいため、結果として温暖化がより進行する可能性が示唆されたという。

 全球非静力学大気モデルは、雲の運動を地球全域で直接計算することができる全球大気モデル。気候変動に関する政府間パネル(IPCC)の第5次評価報告書は、温室効果ガスの増加によって起こる地球の昇温量の不確実性は主に雲の予測の不確実性に起因すると指摘している。

 そこで、研究グループは全球非静力学大気モデルを用いて雲の生成・消滅を詳細に計算し、正確な雲の将来予測を試みた。このような雲の組織化の研究は世界でも初めてという。

 研究では、現在と約100年後を想定した地球大気の高解像度気候シミュレーションデータを用いて雲の組織化を表す指標を評価した。熱帯域をほぼ1,000km四方の領域に分けて雲の組織化の度合いを調べた結果、インド洋や東南アジアといった対流活動が特に活発に起きている領域の赤道上で、この数値が減少することが分かった。

 熱帯域の大気大循環に伴う上昇流が強いほど雲が組織的に発達しているという関係があることから、温暖化により大気大循環が弱まることで雲の組織化が弱まることも分かった。

 また、熱帯域の冷気塊のサイズ分布を比較したところ、温暖化した大気ではより小さなサイズの冷気塊の個数が増加し、大きなサイズの冷気塊が減少していた。この結果からも雲の組織化の弱化が確認されたという。

 これらの結果から、温暖化が進行した大気では、熱帯域の雲はより温暖化を強めることが示唆されたとしている。今回の研究成果はIPCC第6次評価報告書等への貢献が期待されるという。