温暖化の停滞の謎 ： 地球から姿を消した熱はどこへ消えたのか？

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　この地球から消えてしまった熱は一体どこへ行ってしまったのだろうか？

　1999年、地球の表面温度の急激な上昇は、温室効果ガスの排出が依然として増えているにも関わらず、突然緩やかになってしまった。この思いもかけぬ減速は「温暖化の停滞」や「温暖化の休止」と呼ばれている。これによって温暖化が完全に終わりを告げたと考える気候学者は少ないが、その原因には頭を悩ませている。そして、これまで消えてしまった熱を説明するいくつもの説が提唱されてきた。

　8月21日付けのサイエンス誌に掲載された研究では、北大西洋の自然な気候サイクルによって、蓄積された地球の熱が飲み込まれているという説を提唱している。

　これによって学会の論争が決着することはないにしても、温暖化により海水温が上昇している一方で、大気の温度が一定である謎を解明する足がかりとなるかもしれない。

　科学者たちはこれまでも温暖化の休止の原因は海洋にあるのではないかと睨んできたが、主に太平洋を疑っており、大西洋は注目されてこなかった。しかし、中国海洋大学の海洋学者シェンヤオ・チェン氏とワシントン大学のカ・キット・タン氏がこの説を気温データによって検証してみたところ、太平洋から消えた熱は発見されなかった。

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　「この理論が正しいならば、消えた熱が太平洋から発見されたはずですが、停滞を裏付ける熱は発見されませんでした」とタン氏。

　以降、各海洋の調査を続けた結果、北大西洋に熱が貯められていることを発見した。両氏の調査では主にアルゴフロートという、水深2,000mの海中に流した浮きによって水温や塩分濃度などのデータを収集するシステムが用いられている。

　だが、世界中の海を漂流するアルゴフロートで収集した膨大なデータによっても、北大西洋が熱の吸収源であると完全に立証されたわけではない。

　「残念ですが、大量のアルゴフロートによる海水温の計測は、現在の表面温度上昇の停滞が始まった2000年代の初頭になってようやく開始されたものです。データが限られている以上、各海洋について結論は出せないでしょう」とニューサウスウェールズ大学の気候学者マシュー・イングランド氏（なお、同氏は本研究には参加していない）。

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　タン氏とチェン氏は、北大西洋の熱容量がちょうど停滞が始まった時期である1999年に変化したことに注目した。この海域では、水深300m以下の海中に熱を吸収し始めている。また南大西洋でもある程度の熱の吸収が観測され、これら海域に蓄えられた熱エネルギーは、太平洋も含めた他の海域の合計よりも大きい。

狭い海域が及ぼす大きな影響

　では大西洋は惑星全体をどのようにして冷却しているのだろうか？

　 タン氏によれば、大西洋子午面循環と結びついた自然の気候サイクルがその原因である可能性が高いという。大西洋子午面循環とは、海洋大循環という地球規模の海洋循環の一部のことである。熱帯から流れ込んだ暖かい海水は、北大西洋で冷やされ、海中へ沈み込む。そして低温と塩分によって密度が高くなった海水は、赤道へ向かって南下したあと、南大西洋で再度上昇する。この海水が海中へ沈み込むとき、熱を奪っていく。

　また、この循環は海洋の表面温度によって引き起こされている。表面の海水温が低いときは流れが緩やかになり、高いときは速くなる。

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　1945～1975年にかけて、このサイクルは低温フェーズにあり、大気中の熱を急速に吸収していった。70年代に入り、氷河期到来の予兆かと騒がれた「地球寒冷化」が疑われるようになったのはこのサイクルが終わりに近づいたころだ。しかし、今度は大西洋子午面循環が温暖フェーズに入り、地球の平均気温は急速に上昇し始める。そして1999年、循環は再度冷却フェーズへと移行し、大気の熱とともに海中へ急速に沈み込んでいった。

　こうした自然のサイクルによって、温暖化で見られる気温の上昇は単純な右肩上がりのものではなく、階段状のラインを描く。つまり、現在は階段の平らな部分にあるわけだ。

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一方で、温暖化の停滞に太平洋が重要な役割を果たしていると断言する科学者もいる。最近のいくつかの研究では、停滞と太平洋の変化における相関が確認されている。

　8月3日付けネイチャー・クライメートチェンジ誌に掲載された研究では、太平洋に吹く貿易風が海水温を冷まし、大気も冷却されていることを発見。さらに8月17日付けの同誌掲載の研究が、20～30年単位で変動する太平洋十年規模振動が温暖化停滞の原因である可能性を示唆している。

　「海洋による熱吸収において、太平洋が中心的な役割を果たしているという考えは変わりませんが、大西洋と南部の海域も何らかの役割を果たしていると示唆している点で重要な研究でしょう」と8月3日付けの研究に参加したイングランド氏は語る。

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