MENUMENU

IPCC 第5 次評価報告書批判
-「科学的根拠を疑う」(その2)

地球温暖化のCO2原因説に科学的根拠を見出すことはできない


東京工業大学名誉教授


印刷用ページ

 地球温暖化が「人間活動の結果排出される温室効果ガス(主体は二酸化炭素なので、二酸化炭素のみの場合を含めて以下CO2と略記)に起因するとした「温暖化のCO2原因説」に自然科学的根拠を与えることを目的としたIPCC(気候変動に関する政府間パネル)の第5次評価報告書第1作業部会報告書(自然科学的根拠)の内容概要が公表された。この第5次評価報告書(以下第5次報告書)の内容として国内で公表された報道発表資料、および政策決定者向け要約(気象庁暫定訳)(以下、両資料を合わせて第5次資料と略記、文献2-1 )を基に、この報告書の主張の妥当性について、科学的・定量的な検討、解析を試みた。
 先の本稿「その1」では、IPCCが今世紀末の世界平均地上気温上昇幅の値を決めるとしている累積CO2排出量の値が、地球上の化石燃料の資源量により制約を受けるから、温暖化が、IPCCが主張するような厳しい脅威にはならないで、人類にとっての真の脅威は化石燃料の枯渇であることを指摘した。次いで、本稿「その2」では、世界平均地上気温上昇幅と累積CO2排出量の「ほぼ比例関係」があるとして、地上気温上昇の予測計算を可能にしているIPCCによる温暖化のCO2原因説には科学的な根拠を見出すことができないことを明らかにする。

世界平均地上気温上昇幅は世界の累積CO2 排出量に「ほぼ」比例が新見解か?

 第5次評価報告書の主要な結論の一つとして、将来予測で、“累積 CO2 排出量は世界平均地上気温の上昇幅にほぼ比例関係がある(新見解)”と記述されている。しかし、この比例関係から、いま予測されている将来の気温上昇を抑制するために必要な世界のCO2排出量削減の目標値を知ることができるとするのであれば、この比例関係についての科学的な根拠がきちんと示されなければならない。
 IPCCの主張する「温暖化のCO2原因説」に基づけば、地上平均気温上昇は地球大気中のCO2濃度に影響され、この大気中のCO2濃度が累積CO2排出量に影響されることになる。したがって、将来予測計算値として与えられる地上気温上昇幅と地球大気中のCO2濃度の間、および大気中CO2濃度と累積CO2濃度の間、それぞれに比例関係が存在しなければ累積CO2排出量と平均地上気温との間のほぼ比例関係は成り立たない。(この点について、「それぞれに比例関係が成り立たなくても、累積CO2排出量と平均地上気温上昇とのほぼ比例関係は成り立つので、本節の議論は無意味である」という指摘を江守正多氏から受けたが、筆者もその指摘には数学的には可能性があることを認めます。2014年7月8日加筆)この2つの比例関係の成立を確かめるためには、累積CO2排出量と平均地上気温上昇幅の関係を結びつける大気中のCO2濃度の値が必要になる。第5次資料(文献2-1 )のなかから、今回の気候シミュレーションモデルを用いて予測計算した(と思われる)政策的なCO2排出削減対策を取り入れた各RCPモデルに対応する累積CO2排出量、および平均地上気温上昇幅に、大気中CO2濃度の値を加えて表2-1 に示した。

表 2-1 第5次報告書における1986 ~ 2005年の平均値を基準としたCO2排出RCPシナリオ別の
今世紀末の世界平均気温上昇幅と大気中CO2濃度の予測計算値

(第5次資料(文献2-1 )のデータを基に作成した本稿「その1」の表1-1から摘録、大気中CO2濃度を加筆した )

注 :
 
*1 :
シナリオ名 RCP は第5次資料(文献2-1)から
*2 :
原報で炭素量として与えられた値をCO2量に換算して示した。
*3 :
カッコ内数値は、それぞれの最大値と最小値の算術平均値を示す。
*4 :
RCPシナリオ別累積CO2排出量の平均値に対応する大気中CO2濃度の値。

 もともと、地球大気中には、人為的な原因によらないCO2が300 ppm 近く含まれていた(280 ppm とされている)から、これに人為的な排出の増加が加わった大気中CO2濃度は、累積CO2排出量とは比例関係が存在しない。これは、表2-1の累積 CO2排出量と大気中CO2濃度の予測計算結果の関係をプロットした図2-1 からも明らかである。ただ次いで、大気中CO2濃度と平均地上気温上昇幅の関係についても、上記同様、予測計算の基準年における大気中のCO2濃度の存在から、表2-1の両者の関係をプロットした図2-2 に見られるように、両者の間に比例関係が存在しないことは明らかである。

注:累積CO2排出量の基準とされている1998 ~ 2005年の大気中CO2濃度は395ppmとした。
図2-1 IPCC 第5次報告書の予測計算値における累積CO2排出量と地球大気中のCO2濃度との関係
(表2-1のデータを基に作成)

注:平均地上気温上昇幅の基準とされている1998 ~ 2005年の大気中CO2濃度は395 ppmとした。
図 2-2 IPCC第5次報告書の予測計算値における大気中のCO2濃度と平均地上気温上昇幅の関係
(表2-1のデータを基に作成)

 以上、いずれも、第5次報告書で用いられている気候シミュレーションモデルを用いた予測計算結果に対してであるが、理論的には、累積CO2排出量と平均地上気温上昇幅との間に比例関係が存在するとの科学的根拠は存在しないことを示している。すなわち、もし、「ほぼ比例関係」が存在するとしたら、それは、あくまでも結果論である。いずれにしろ、上記のような説明を加えること無しに、平均地上気温上昇幅と累積CO2排出量との「ほぼ比例関係」を、この第5次報告書のなかで、(新見解)として持ち出したのは非科学的な対応と言わざるを得ない。
 この「ほぼ比例関係」の成立を検証するために、表2-1の予測計算データから、CO2排出量年次変化の異なる4 種のRCPシナリオ別に、2100年までの累積CO2排出量と今世紀末の平均地上気温の上昇幅との関係を図2-3に示した。ただし、この図 2-3において、各RCPシナリオ別に、表2-1 における累積CO2排出量の最大値と最小値が、それぞれ、平均地上気温上昇幅の最大値と最小値に1対1 で対応するとした。

①、②、③、④ は、それぞれシナリオ① RCP 2.6、シナリオ② PCP 4.5、シナリオ③ RCP 6.0、シナリオ④ RCP 8.5、「観測データから推定した比例関係」を示す直線は、1941 ~ 2000年の気温上昇幅の観測データ(図2-4)と、同期間の累積CO2排出量の推定値(図2-5から推定)から求めた(本文下記参照)。
図 2-3 IPCCの評価予測によるCO2排出RCPシナリオ別の2012 ~ 2100年の累積CO2排出量と
今世紀末(2081 ~ 2100 年)の平均地上気温上昇幅との関係

(表2-1のデータを基に作成)

 この図2-3 に見られるように、累積CO2排出量と平均地上気温上昇幅の関係がRCPシナリオ別に異なった直線で与えられていて、両者のほぼ比例関係を表す一本の直線(図中に「予測比例関係」とした)から、かなり大きく離れている。したがって、平均地上気温上昇幅と累積CO2排出量の間に「ほぼ比例関係」が存在する(新見解)として、この図2-3に示すような予測計算結果を与える気候シミュレーションモデルを用いて、平均地上気温上昇幅の予測計算値には相当大きな誤差が生じる恐れがあると言わざるを得ない。

地上気温上昇幅の予測値の信頼性には科学的な根拠が与えられていない

 第5次報告書においてIPCC は、表2-1 に示した地球温暖化に関連した予測計算結果の信頼性を盛んに主張している。しかし、このシミュレーションモデル計算結果の信頼性が証明されるには、このモデルによる予測計算結果が、実際の観測データと一致することが確かめられねばならない。この検証を行うためには、世界の平均地上気温上昇幅の観測値とともに世界のCO2排出量の年次変化の計量データが必要になる。
 第5次資料(文献1 )から、1961 ~ 1990年を基準にした1851年以降の世界の平均地上気温上昇幅の観測値を図2-4 に示した。ただし、この図2-4には、変動している各年の値を10年ごとに目視により平均した概略の気温上昇幅の値を示してある。この図2-4から、世界の平均地上気温は1851 ~ 2010年までの160 年間に約0.7 ℃上昇したと読み取ることができ、確かに温暖化は進行している。

注:縦軸は、1961~1990年を基準として、この30年間の平均気温を基準とした偏差値である。
図 2-4 世界の平均地上気温の経年変化
(第5次資料(文献 2-1)で、英国、米国の3観測機関の年平均の観測値が波状曲線
で示されている図から、10 年間ことの平均値を目視により求めて図示した)

 一方、世界のCO2 排出量が計量されるようになったのは地球温暖化が問題になり始めた(と思われる)1970 年頃からである。エネルギー経済研究所(以下エネ研データ、文献2-2 )に与えられている IEA(国際エネルギー機関)による世界のCO2排出量の年次変化を図2-5に示した。

図 2-5 世界のCO2 排出量の年次変化
(エネ研データ(文献2-2 )からIEAのデータを基に作成)

 世界のCO2排出量が増加し始めたのは、エネルギー源として化石燃料が使われるようになった産業革命以降で、図2-5に計量データのない1970年以前もCO2排出量は確実に年次増加していたはずである。したがって、IPCCが主張するように、世界の地上気温上昇幅がCO2の累積排出量にほぼ比例するのであれば、図2-4に示した平均地上気温は継続的に上昇しなければならなかったはずである。しかし、実際の観測値は、図2-4に見られるように、上昇と下降 (あるいは停滞)を繰り返すジグザグ状に変動している。これは、平均地上気温の上昇がCO2排出量以外の因子、例えば、自然の気候変動と言われる現象に影響されるためと考えられる。
 ところで、改めて、この図2-4を眺めて見ると、1900 年代に入ってから、気温のやや急な上昇と下降(停滞)が、それぞれ約 30 年ごと、合わせてほぼ60 年を周期として2 度にわたり繰り返されてきたとみてよさそうである。いま、問題になっている1998年から15年続いている気温上昇の停滞も、この最近の60年周期の変動の一つとみると、現在の気温の停滞がこれから15年ほど続くことになる。したがって、今後もこのような、ジグザグの変動が継続するとして、その上にCO2に起因する気温上昇の寄与があると仮定して、将来の気温上昇幅を予測計算する方法は、今までの観測データに基づいた一定の合理性と信頼性のある方法と考えてもよいのではなかろうか。
 世界のCO2排出量のデータが公表されるようになったのは1971 年以降と考えられるので、図2-4 に見られる気象変動の周期の最新の1951 ~ 2010 年の60年間の累積CO2排出量の値を図2-5 に示すCO2排出量の年次変化のデータから、1971 ~ 2010 年までを公表値を用いて、また、1951 ~ 1970年の値を図中の曲線の延長から推定し、両者を合計して1.05 兆トンと推算した。一方、この同じ 1951 ~ 2010年間の気温上昇幅の値を図2-4 から0.5 ℃と読み取ることができるので、この観測データに基づいた1951 ~ 2010 年の60年間の
 (気温上昇幅)/(累積 CO2排出量)= ( 0.5 ℃) / (1.05 兆トン ) = 0.48 ℃/(兆CO2トン)
と計算される。この比率の値が、図2-3 に、「観測データから推定した比例関係」として書き加えた直線の勾配である。この値を今世紀末までの累積CO2排出量の予測値に乗ずることで今世紀末の気温上昇幅の予測値を手計算で求めることができる。
 この現在までの観測データから推定される(気温上昇幅)/(累積CO2排出量)比の値は、第5次報告書での地上気温上昇幅と累積CO2排出量の関係の予測計算結果を示す図2-3 に「予測比例関係」として示した直線の勾配0.63 ℃/(兆CO2トン)に較べて、0.76 ( = 0.48 / 0.63 )倍 ≒ 3/4程度と小さい。したがって、この程度の差だったら、結果的には、第5次報告書の予測計算がほぼ妥当なことが検証されたことになるのではないかと思われる方が居られるかもしれないが、それは違う。先に述べたように、第5次報告書の予測計算値が、ここで示した今までの「観測データから推定した」値に「たまたま」近かったのであり、それは、科学的根拠を持った「ほぼ一致」ではない。さらに言えば、ここに示した「観測データから推定した比例関係」も、第5次報告書で盛んに主張している信頼性で評価できるものではない。それは、気温変動に規則的な周期があると仮定したなかの最近の1周期間(1951 ~ 2010 年の60年間)での検証しかなされていないからである。より大きな問題として、この地上気温の周期変動の原因が科学的に解明されていないのに、その同じ変動が規則的に60年周期で将来も起こるとの保証は何処にもない。したがって、この「観測データからの推定」も、いま、問題になっているこれから地球の寒冷化が始まるとする最近の学説を否定するだけの信頼性はないと考えるべきである。
 さらに、追加として指摘しておきたい重要なことは、今世紀末の累積CO2排出量の最大値が、第5次報告書に与えられた表2-1 に示すような6.18兆トンではなく、本稿「その1」に記したように、地球資源量により制約されるとしたCO2排出総量の推定値4兆トン程度に止まるとすると、図2-3の「観測データから推定した比例関係」を示す直線から読み取った今世紀末の平均地上気温上昇幅は、温暖化の脅威を避ける目標とされている2 ℃以内に止まると見てよいことである。

 以上、本稿「その2 」では、IPCCの主張している地球温暖化のCO2原因説に科学的な根拠を見出すことができないことを明らかにした。以下、次回は、第5次報告書の主張の問題点について次のような指摘を行う。
 (その3)第5次報告書の信頼性を疑わせる海面水位上昇幅予測計算値の間違い

<引用文献>
2-1. 文部科学省、経済産業省、気象庁、環境省:気候変動に関する政府間パネル(IPCC)第5次評価報告書、第1作業部会報告書(自然科学的根拠)の公表について、報道発表資料、平成25 年9 月27 日
気象庁暫定訳:IPCC第5次評価報告書 気候変動2013、自然科学的根拠、政策決定者向け要約(2013年10月17日版))
2-2. 日本エネルギー経済研究所編:「EDMC/エネルギー・経済統計要覧2013年版」、省エネルギーセンター、2013 年

記事全文(PDF)