気候変動
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世界地図では、海水の温度が0.5～1度、陸地の温度が1～2度、北極の温度が最大4度上昇することを示しています。
過去50年間の地表気温の変化。 [ 1 ]北極圏は最も温暖化しており、一般的に陸上の気温は海面気温よりも上昇しています。
1880年から2020年までの地球温暖化の時系列と、自然要因のみを考慮したシミュレーションによる気温の比較。前者は1950年頃から上昇傾向を示し、後者は比較的横ばいとなっている。
地球の平均地表気温は、産業革命 以降、約1.5 ℃（約 2.5℉）上昇しています。自然現象による変動もありますが、20年間の平均値を見ると、人間活動の影響が徐々に現れていることが分かります。[ 2 ]

今日の気候変動には、地球温暖化（地球の平均気温の継続的な上昇）と、それが地球の気候システムに与える影響の双方が含まれます。より広い意味での気候変動には、過去の地球の気候の長期的な変化も含まれます。現代の地球気温の上昇は、人間の活動、特に産業革命以降の化石燃料（石炭、石油、天然ガス）の燃焼によって引き起こされています。[ 3 ] [ 4 ]化石燃料の使用、森林伐採、一部の農業および工業活動によって、温室効果ガスが排出されます。[ 5 ]これらのガスは、地球が太陽光で温まった後に放射する熱の一部を吸収し、下層大気を温めます。現在、地球の大気には、地球温暖化の主な原因である二酸化炭素が、産業革命以前の終わりに比べて約50％増加しており、数百万年ぶりの高濃度となっています。[ 6 ]

気候変動は環境への影響をますます大きくしています。砂漠は拡大し、熱波や山火事はより頻繁に発生しています。[ 7 ]北極圏の温暖化は、永久凍土の融解、氷河の後退、海氷の減少につながっています。[ 8 ]気温上昇は、より激しい嵐、干ばつ、その他の異常気象も引き起こしています。[ 9 ]山岳地帯、サンゴ礁、北極圏における急速な環境変化は、多くの種を移住させたり絶滅させたりしています。[ 10 ]たとえ将来の温暖化を最小限に抑える努力が成功したとしても、いくつかの影響は何世紀にもわたって続くでしょう。これには、海洋温暖化、海洋酸性化、海面上昇が含まれます。[ 11 ]

気候変動は、洪水の増加、猛暑、食糧と水の不足の増加、病気の増加、経済的損失によって人々を脅かしています。[ 12 ]人間の移住と紛争もその結果として起こり得ます。[ 13 ]世界保健機関は、気候変動を21世紀の世界の健康に対する最大の脅威の1つとしています。 [ 14 ]温暖化を制限する行動がなければ、社会と生態系はより深刻なリスクに直面することになります。[ 15 ]洪水対策や干ばつに強い作物などの取り組みを通じて気候変動に適応することで、気候変動のリスクは部分的に軽減されますが、適応にはすでに限界があります。[ 16 ]貧しいコミュニティは世界の排出量のわずかな割合を占めていますが、適応能力が最も低く、気候変動に対して最も脆弱です。[ 17 ] [ 18 ]

2020年9月10日、カリフォルニア州モンロビアで発生したボブキャット火災
白化したミドリイシの群体
1200年で最悪の大干ばつに見舞われているカリフォルニアの干上がった湖底。[19]
気候変動の影響の例:暑さと干ばつによって激化する山火事、海洋熱波によってサンゴの白化が頻繁に発生、干ばつの悪化により水供給が危うくなるなど。

21世紀の最初の数十年間に多くの気候変動の影響が観測されており、2024年は1850年に定期的な記録が開始されて以来、最も高い気温となる+1.60℃（2.88℉）を記録しました。[ 20 ] [ 21 ]さらなる温暖化はこれらの影響を増大させ、グリーンランド氷床の完全な融解など、転換点を引き起こす可能性があります。[ 22 ] 2015年のパリ協定では、各国は温暖化を「2℃を大きく下回る」水準に抑えることに合意しました。しかし、協定に基づく約束を守ったとしても、地球温暖化は今世紀末までに約2.8℃（5.0℉）に達するでしょう。[ 23 ]

気候変動対策は世界中で広く支持されており、[ 24 ] [ 25 ]ほとんどの国が二酸化炭素の排出停止を目指しています。[ 26 ]化石燃料は、補助金の支給を停止し、エネルギーを節約し、重大な炭素汚染を排出しないエネルギー源に切り替えることで段階的に廃止できます。これらのエネルギー源には、風力、太陽光、水力、原子力が含まれます。[ 27 ]クリーンに発電された電気は、輸送、建物の暖房、産業プロセスの稼働に使われる化石燃料の代わりとなります。 [ 28 ]炭素は、例えば森林被覆率の上昇や土壌に炭素を固定する農法の導入などによって大気中から除去することもできます。[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]

用語

1980年代以前は、温室効果ガスの増加による温暖化効果が、大気汚染物質中の浮遊粒子による冷却効果よりも強いかどうかは不明でした。科学者たちは当時、人間による気候への影響を「意図しない気候改変」と呼んでいました。 [ 32 ] 1980年代には、 「地球温暖化」と「気候変動」という用語がより一般的になり、しばしば互換的に使用されるようになりました。[ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]科学的には、「地球温暖化」は地球の平均地表温度の上昇のみを指し、「気候変動」は地球温暖化と、降水量の変化など地球の気候システムへの影響の両方を指します。[ 32 ]

気候変動は、より広い意味で、地球の歴史を通じて自然のプロセスの結果として起こった気候の変化も含める意味で使われることもあります。 [ 36 ]人為的気候変動という用語は、人間の活動に起因する気候変動を説明するために使用されることがあります。[ 37 ]

地球温暖化という言葉は1975年から使われており[ 38 ] 、 NASAの気候科学者ジェームズ・ハンセンが1988年に米国上院での証言で使用して以来、より一般的な用語となった。[ 39 ] 2000年代以降、「気候変動」という言葉の使用が増加している。[ 40 ]様々な科学者、政治家、メディアが気候変動について語る際に「気候危機」や「気候緊急事態」という言葉を使用し、 「地球温暖化」の代わりに「地球温暖化」という言葉を使用することもある。[ 41 ] [ 42 ]

地球の気温上昇

現在の地球温暖化以前の気温

樹木の年輪、サンゴ、氷床コアからの代理データを用いた過去2000年間の世界の表面温度の再構築（青色）。 [ 43 ]直接観測されたデータは赤色。[ 44 ]

過去数百万年にわたり、気候は氷河期を繰り返してきました。最も温暖な時期の一つは、約12万5000年前の最終間氷期で、地球温暖化が始まる前よりも気温が0.5℃から1.5℃高かったとされています。[ 45 ]この時期の海面は現在よりも5～10メートル高くなっていました。最も最近の2万年前の氷河期極大期は、約5～7℃低かったとされています。この時期の海面は現在よりも125メートル（410フィート）以上低かったとされています。[ 46 ]

11,700年前に始まった現在の間氷期では、気温は安定しています。[ 47 ]この時期には農業も始まりました。[ 48 ]中世温暖期や小氷期のような温暖化と寒冷化の歴史的パターンは、異なる地域で同時に発生したわけではありません。限られた地域では、気温が20世紀後半の気温と同程度に達した可能性があります。[ 49 ] [ 50 ]この時期の気候情報は、樹木や氷床コアなどの気候プロキシから得られます。[ 51 ] [ 52 ]

産業革命以降の温暖化

近年、地球表面のますます多くの部分で、最高気温の新記録が最低気温の新記録を大幅に上回っています。[ 53 ]
海洋は地球温暖化による熱の90%以上を吸収しており、ここ数十年で海洋の熱量が増加している。[ 54 ]

1850年頃、温度計の記録が地球全体を網羅するようになりました。[ 55 ] 18世紀から1970年の間、温室効果ガス排出による温暖化の影響は二酸化硫黄排出による冷却効果によって相殺されたため、実質的な温暖化はほとんどありませんでした。二酸化硫黄は酸性雨の原因となるだけでなく、大気中に硫酸エアロゾルを発生させ、これが太陽光を反射して地球の暗化を引き起こします。1970年以降、温室効果ガスの蓄積増加と硫黄汚染の規制により、気温は著しく上昇しました。[ 56 ] [ 57 ] [ 58 ]

NASAのアニメーションは、1880年以降の地球の地表温度の変化を示しています。青は低温、赤は高温を表します。参考値として、1951年から1980年までの平均気温を使用しています。

気候の継続的な変化は、数千年にわたって前例のないものである。[ 59 ]複数のデータセットはすべて、世界的に地表温度が上昇していることを示すものであり、[ 60 ] 10年あたり約0.2℃の割合である。[ 61 ] 2014～2023年の10年間は​​、産業革命以前の基準（1850～1900年）と比較して平均1.19℃ [1.06～1.30℃] に温暖化した。[ 62 ]すべての年が前年よりも温暖だったわけではない。内部の気候変動プロセスにより、どの年も平均より0.2℃暖かくなったり寒くなったりする可能性がある。[ 63 ] 1998年から2013年にかけて、太平洋十年規模振動（PDO）[ 64 ]と大西洋多十年規模振動（AMO）[ 65 ]という2つのプロセスの負の位相により、「地球温暖化の休止期」と呼ばれる、温暖化が緩やかに短期間続いた。[ 66 ]この「休止期」の後、逆の現象が起こり、2024年の気温は最近の平均を+1.5℃以上上回った。[ 67 ]このため、気温変化は20年平均で定義され、暑い年や寒い年、10年規模の気候パターンなどのノイズが低減され、長期的なシグナルが検出される。[ 68 ] : 5 [ 69 ]

他にも様々な観測結果が温暖化の証拠を裏付けています。[ 70 ] [ 71 ]温室効果ガスが地表付近の熱を閉じ込めているため、上層大気は冷却され、宇宙への熱放射が減少しています。 [ 72 ]温暖化により積雪面積は平均的に減少し、氷河は後退を余儀なくされます。同時に、温暖化は海洋からの蒸発量の増加も引き起こし、大気中の湿度が上昇し、降水量と降水量が増加します。[ 73 ] [ 74 ]植物は春の開花を早め、何千もの動物種がより涼しい地域へと恒久的に移動しています。[ 75 ]

地域による違い

世界の地域によって温暖化の速度は異なります。温室効果ガスが排出される場所には関係なく、そのパターンは、ガスが地球全体に拡散するのに十分な時間残留するためです。産業革命以前から、陸地の平均地表温度は地球の平均地表温度のほぼ2倍の速さで上昇しています。[ 76 ]これは、海洋が蒸発によってより多くの熱を失い、多くの熱を蓄えることができるためです。[ 77 ]地球の気候システムにおける熱エネルギーは、少なくとも1970年以降、わずかな停滞を挟むことなく増加しており、この余剰エネルギーの90%以上が海洋に蓄えられています。[ 78 ] [ 79 ]残りは大気を加熱し、氷を溶かし、大陸を温めました。[ 80 ]

北半球と北極は、南極と南半球よりもはるかに速く温暖化しています。北半球は陸地がはるかに広いだけでなく、季節的な積雪と海氷も多くあります。これらの表面は、氷が溶けて多くの光を反射する状態から暗くなると、より多くの熱を吸収し始めます。[ 81 ]雪と氷の上の局所的な黒色炭素堆積物も北極の温暖化に寄与しています。 [ 82 ]北極の地表温度は、世界の他の地域よりも3～4倍の速さで上昇しています。 [ 83 ] [ 84 ]極付近の氷床が溶けると、大西洋と南極の熱塩循環が弱まり、地球全体の熱と降水量の分布がさらに変化します。 [ 85 ] [ 86 ] [ 87 ] [ 88 ]

将来の地球気温

CMIP6マルチモデルによる2090年の世界地表気温変化予測（1850～1900年平均を基準）。今世紀末までの温暖化の軌道は、これら2つの極端なシナリオのほぼ中間に位置する。[ 23 ] [ 89 ] [ 90 ]

世界気象機関は、 2024年から2028年の間に5年間の平均気温が+1.5℃を超える可能性がほぼ50％あると推定しています。 [ 91 ] IPCCは、20年間の平均気温が2030年代初頭に+1.5℃を超えると予想しています。[ 92 ]

IPCC第6次評価報告書（2021年）には、2100年までに地球温暖化が、温室効果ガスの排出量が非常に低いシナリオでは1.0～1.8℃、中程度の排出シナリオでは2.1～3.5℃ 、非常に高い排出シナリオでは3.3～5.7℃に達する可能性が非常に高いという予測が含まれていました。[ 93 ]中程度の排出シナリオと高い排出シナリオでは、温暖化は2100年以降も続き、[ 94 ] [ 95 ] 2300年までの地球表面温度の将来予測は数百万年前と同程度になるとされています。[ 96 ]

一定の気温上昇以下に抑えるための残余の炭素予算は、炭素循環と温室効果ガスに対する気候感度をモデル化することで決定される。 [ 97 ] UNEPによると、2023年以降の排出量が900ギガトンのCO2を超えなければ、地球温暖化を2.0℃未満に抑えられる確率は50%である。この炭素予算は、現在の排出量の約16年分に相当する。[ 98 ]

近年の地球温暖化の原因

これまでに発生した地球温暖化の物理的要因。二酸化炭素排出量のような長期的な要因の将来の地球温暖化係数は示されていません。各バーのヒゲは、考えられる誤差範囲を示しています。

気候システムは、数年、数十年、あるいは数世紀にも及ぶ様々なサイクルを自ら経験します。例えば、エルニーニョ現象は地表温度の短期的な急上昇を引き起こし、ラニーニャ現象は短期的な寒冷化を引き起こします。[ 99 ]これらの相対的な頻度は、数十年単位のタイムスケールで地球の気温傾向に影響を与える可能性があります。[ 100 ]その他の変化は、外部からのエネルギーの不均衡によって引き起こされます。[ 101 ]これらの例としては、温室効果ガス濃度の変化、太陽の光度、火山噴火、地球の太陽周回軌道の変動などが挙げられます。 [ 102 ]

気候変動への人為的寄与を判定するために、あらゆる潜在的要因について独自の「指紋」が作成され、観測パターンと既知の内部気候変動と比較されます。[ 103 ]例えば、太陽放射は大気全体を温暖化させる指紋ですが、下層大気のみが温暖化しているため除外されます。[ 104 ]大気エアロゾルはより小さな冷却効果をもたらします。アルベドの変化などの他の要因は、それほど大きな影響はありません。[ 105 ]

温室効果ガス

過去80万年間の氷床コア（青/緑）と直接測定（黒）によるCO2濃度

温室効果ガスは太陽光を透過するため、大気圏を通過して地球の表面を温めます。地球は熱として放射し、温室効果ガスはその一部を吸収します。この吸収によって熱が宇宙へ逃げる速度が遅くなり、地表付近に熱が閉じ込められ、時間の経過とともに地球が温暖化します。[ 106 ]

水蒸気（≈50%）と雲（≈25%）は温室効果の最大の要因ですが、これらは主に気温の関数として変化するため、気候感度を変化させるフィードバック要因であると考えられています。一方、二酸化炭素（≈20%）、対流圏オゾン、[107] CFC、亜酸化窒素などのガス濃度は気温とは無関係に増加または減少するため、地球の気温を変化させる外部強制力であると考えられています。[ 108 ]

産業革命以前は、自然発生する温室効果ガスによって、地表付近の空気は、それらがなかった場合よりも約33℃暖かくなっていました。[ 109 ] [ 110 ]産業革命以降の人間の活動、主に化石燃料（石炭、石油、天然ガス）の採掘と燃焼により、 [ 111 ]大気中の温室効果ガスの量が増加しました。2022年には、CO2とメタンの濃度は1750年以降、それぞれ約50％と164％増加しました。[ 112 ]これらのCO2レベルは、過去1400万年間のどの時点よりも高くなっています。[ 113 ]メタン濃度は、過去80万年間よりもはるかに高くなっています。[ 114 ]

グローバル・カーボン・プロジェクトは、 1880 年以降、さまざまな発生源が次々に増加することでCO2が増加してきたことを示しています。

2019年に世界全体で人為的に排出された温室効果ガスは、590億トンのCO2に相当します。これらの排出量のうち、75%がCO2、18 %がメタン、4%が亜酸化窒素、2%がフッ素化ガスでした。[ 115 ] CO2排出は主に、輸送、製造、暖房、電力用のエネルギーを供給するための化石燃料の燃焼から発生します。 [ 5 ]追加のCO2排出は森林伐採と産業プロセスから発生し、これにはセメント、鉄鋼、アルミニウム、肥料を製造するための化学反応で放出されるCO2が含まれます。[ 116 ] [ 117 ] [ 118 ] [ 119 ]メタンは家畜、肥料、稲作、埋立地、廃水、石炭採掘、石油・ガス採掘から発生します。[ 120 ] [ 121 ]亜酸化窒素の排出は主に肥料の微生物分解によって発生します。[ 122 ] [ 123 ]

メタンは大気中で平均12年しか持続しないのに対し、[ 124 ] CO2はそれよりずっと長く持続する。地球の表面は炭素循環の一環としてCO2を吸収する。陸上や海洋の植物が毎年のCO2の過剰排出量の大部分を吸収するが、そのCO2は生物が消化、燃焼、または腐敗する際に大気中に戻される。[ 125 ]土壌での炭素固定や光合成などの陸面炭素吸収プロセスは、世界の年間CO2排出量の約29％を除去している。[ 126 ]海洋は過去20年間に排出されたCO2の20～30％を吸収した。[ 127 ] CO2が長期的に大気から除去されるのは、地殻に貯蔵されたときだけであり、このプロセスが完了するまでに数百万年かかることもある。[ 125 ]

地表の変化

世界の樹木被覆の喪失率は2001年以来約2倍に増加しており、年間の喪失面積はイタリアの面積に近づいています。[ 128 ]

地球上の陸地の約30％は、大部分が人間が利用できない土地（氷河、砂漠など）であり、26％は森林、10％は灌木地、34％は農地です。[ 129 ]森林破壊は、地球温暖化の主な土地利用変化要因です。 [ 130 ]破壊された木々は二酸化炭素を排出し、新しい木々に置き換わらないために、その炭素吸収源が失われるためです。[ 131 ] 2001年から2018年の間に、森林破壊の27％は、作物や家畜のための農業拡大を可能にするための恒久的な伐採によるものでした。さらに24％は、移動耕作農業システムのもとでの一時的な伐採によって失われました。26％は木材や派生製品の伐採によるもので、残りの23％は山火事によるものです。[ 132 ]一部の森林は完全に伐採されていませんが、これらの影響によってすでに劣化していました。これらの森林を復元することで、炭素吸収源としての潜在能力も回復します。[ 133 ]

局所的な植生被覆は、太陽光が宇宙に反射される量（アルベド）と、蒸発によって失われる熱量に影響を与えます。たとえば、暗い森林から草原に変わると地表が明るくなり、太陽光の反射率が増加します。森林伐採は、雲に影響を与える化学物質の放出量を変化させ、風のパターンを変えることでも影響します。[ 134 ]熱帯および温帯地域では、総合的な影響として大幅な温暖化がもたらされ、森林再生によって局所的な気温が下がる可能性があります。[ 133 ]極に近い緯度では、森林が雪に覆われた（より反射率の高い）平原に置き換わるため、冷却効果があります。 [ 134 ]世界的に、こうした地表アルベドの上昇は、土地利用の変化による気温への直接的な影響の中で最も大きなものでした。したがって、これまでの土地利用の変化は、わずかな冷却効果をもたらすと推定されています。[ 135 ]

その他の要因

エアロゾルと雲

エアロゾルの形態をとる大気汚染は、気候に大規模な影響を及ぼします。[ 136 ]エアロゾルは太陽放射を散乱および吸収します。1961年から1990年にかけて、地球の表面に到達する太陽​​光の量が徐々に減少することが観測されました。この現象は一般に地球暗化として知られており、[ 137 ]石炭やバンカー燃料などの硫黄濃度の高い化石燃料の燃焼によって生成される硫酸エアロゾルが主な原因です。[ 58 ]少量ではありますが、黒色炭素（化石燃料とバイオマスの燃焼による）や塵も原因となっています。[ 138 ] [ 139 ] [ 140 ]世界的に、エアロゾルは汚染規制により1990年以降減少しており、温室効果ガスによる温暖化をそれほど覆い隠さなくなったことを意味しています。[ 141 ] [ 58 ]

エアロゾルは地球のエネルギー収支にも間接的な影響を及ぼす。硫酸エアロゾルは雲の凝結核として作用し、雲粒の数とサイズを大きくする。これらの雲は、雲粒の数が少なくサイズが大きい雲よりも太陽放射をより効率的に反射する。[ 142 ]また、エアロゾルは雨滴の成長を抑制し、雲の太陽光反射率を高める。[ 143 ]エアロゾルの間接的な影響は、放射強制力における最大の不確実性である。[ 144 ]

エアロゾルは通常、太陽光を反射することで地球温暖化を抑制するが、雪や氷の上に降り積もる煤に含まれる黒色炭素は地球温暖化に寄与する可能性がある。これは太陽光の吸収を増加させるだけでなく、融解と海面上昇も促進する。 [ 145 ]北極圏における新たな黒色炭素の堆積を抑制することで、2050年までに地球温暖化を0.2℃抑制できる可能性がある。[ 146 ] 2020年以降、船舶用燃料油の硫黄含有量が削減されている影響[ 147 ]により、2050年までに地球の平均気温がさらに0.05℃上昇すると推定されている。[ 148 ]

太陽活動と火山活動

第4次国家気候評価（「NCA4」、USGCRP、2017年）には、太陽活動も火山活動も観測された温暖化を説明できないことを示す図表が含まれています。[ 149 ] [ 150 ]

太陽は地球の主要なエネルギー源であるため、入射する太陽光の変化は気候システムに直接影響を及ぼします。[ 144 ]太陽放射照度は人工衛星によって直接測定されており、[ 151 ]間接的な測定値は1600年代初頭以降利用可能です。[ 144 ] 1880年以降、下層大気（対流圏）の温暖化とは対照的に、地球に到達する太陽​​エネルギーの量に上昇傾向はありません。[ 152 ]太陽が地球に送るエネルギーが増えていれば上層大気（成層圏）も温暖化しているはずですが、実際には冷え込んでいます。 [ 104 ] これは、温室効果ガスが地球の大気圏から熱が逃げるのを妨げていることと一致しています。[ 153 ]

爆発的な火山噴火は、ガス、塵、灰を放出し、太陽光を部分的に遮って気温を下げたり、水蒸気を大気中に放出して温室効果ガスを増加させ、気温を上昇させたりすることがあります。[ 154 ]水蒸気と火山物質はどちらも大気中での残留性が低いため、気温へのこれらの影響は数年しか続きません。[ 155 ]火山からのCO2排出はより持続的ですが、現在の人為的なCO2排出量の1％未満に相当します。 [ 156 ]火山活動は、産業革命時代において依然として気温に対する最大の自然の影響（強制力）を表しています。しかし、他の自然強制力と同様に、産業革命以降、火山活動は世界の気温傾向にほとんど影響を与えていません。[ 155 ]

気候変動のフィードバック

海氷は太陽光の50～70%を反射しますが、海はより暗いため、反射率はわずか6%です。海氷の一部が溶けて海面が露出すると、海に吸収される熱量が増加し、気温が上昇してさらに多くの海氷が溶けます。これは正のフィードバック作用です。[ 157 ]

気候システムの初期の強制に対する応答は、変化を増幅または減衰させるフィードバックによって形作られる。自己強化型または正のフィードバックは応答を増大させ、バランス型または負のフィードバックは応答を減少させる。[ 158 ]主な強化フィードバックは、水蒸気フィードバック、氷アルベドフィードバック、および正味雲フィードバックである。[ 159 ] [ 160 ]主要なバランスメカニズムは放射冷却であり、気温上昇に応じて地球の表面が宇宙に放出する熱量が増えるためである。 [ 161 ]気温フィードバックに加えて、二酸化炭素が植物の成長に与える肥料効果など、炭素循環におけるフィードバックがある。[ 162 ]温室効果ガスの排出が続くにつれて、フィードバックは正の方向に進み、気候感度が上昇すると予想される。[ 163 ]

これらのフィードバックプロセスは地球温暖化のペースを変化させます。例えば、温暖化した空気は水蒸気の形でより多くの水分を保持できますが、水蒸気自体も強力な温室効果ガスです。[ 159 ]また、温暖化した空気は雲をより高く薄くし、断熱性を高め、気候温暖化を促進します。[ 164 ]北極の積雪と海氷の減少も大きなフィードバックであり、この地域の地表の反射率を低下させ、北極の温暖化を加速させます。[ 165 ] [ 166 ]このさらなる温暖化は永久凍土の融解にも寄与し、メタンと二酸化炭素を大気中に放出します。[ 167 ]

人為的な二酸化炭素排出量の約半分は陸上植物と海洋に吸収されている。[ 168 ]この割合は一定ではなく、将来二酸化炭素排出量が減少すれば、地球は約70％を吸収できるようになる。排出量が大幅に増加した場合でも、現在よりも多くの炭素を吸収するが、全体の割合は40％以下に減少する。[ 169 ]これは、気候変動によって干ばつや熱波が増加し、最終的には陸上の植物の成長が阻害され、土壌が温暖になると死んだ植物からより多くの炭素が放出されるためである。[ 170 ] [ 171 ]海洋が酸性化し、熱塩循環や植物プランクトンの分布が変化するにつれて、海洋が大気中の炭素を吸収する速度は低下する。[ 172 ] [ 173 ] [ 86 ]フィードバック、特に雲量に関する不確実性[ 174 ]が、異なる気候モデルが、同じ排出量に対して異なる規模の温暖化を予測する主な理由である。[ 175 ]

モデリング

エネルギーは宇宙、大気、そして地球表面の間を流れています。太陽光の大部分は大気を通過して地表を温め、その反応として地球が放射する熱の大部分は温室効果ガスに吸収されます。温室効果ガスが増えると、この断熱効果が高まり、エネルギーの不均衡が生じ、地球温暖化を引き起こします。

気候モデルは、気候システムに影響を与える物理的、化学的、生物学的プロセスを表現したものです。[ 176 ]モデルには、地球の軌道の変化、太陽活動の歴史的変化、火山活動などの自然プロセスが含まれます。[ 177 ]モデルは、気候フィードバックの強さを考慮した上で、将来の排出がどの程度温暖化を引き起こすかを推定するために使用されます。[ 178 ] [ 179 ]モデルはまた、海洋の循環、季節の年間サイクル、地表と大気の間の炭素の流れを予測します。[ 180 ]

モデルの物理的なリアリティは、現在または過去の気候をシミュレートする能力を調べることによってテストされます。[ 181 ]過去のモデルは北極の縮小率を過小評価し、 [ 182 ]降水量の増加率を過小評価しました。[ 183 ]​​ 1990年以降の海面上昇は古いモデルでは過小評価されていましたが、最近のモデルは観測結果とよく一致しています。[ 184 ] 2017年に米国で発表された国家気候評価では、「気候モデルは依然として関連するフィードバックプロセスを過小評価または見逃している可能性がある」と指摘されています。[ 185 ]さらに、気候モデルは短期的な地域的な気候変化を適切に予測できない可能性があります。[ 186 ]

気候モデルの一部は、物理的気候モデルに社会的要因を追加します。これらのモデルは、人口、経済成長、エネルギー利用が物理的気候にどのような影響を与え、相互作用するかをシミュレートします。この情報を用いて、これらのモデルは将来の温室効果ガス排出シナリオを作成できます。そして、この情報は物理的気候モデルと炭素循環モデルへの入力として使用され、大気中の温室効果ガス濃度がどのように変化するかを予測します。[ 187 ] [ 188 ]社会経済シナリオと緩和シナリオに応じて、モデルは380～1400 ppmの幅広い範囲の大気中のCO2濃度を生成します。[ 189 ]

影響

世界中のほぼすべての国と地域で、極端な現象の帰属の分野の科学者は、人為的な地球温暖化により、極端な熱波の発生日数が長期的な基準を超えて増加していると結論付けています。[ 190 ]

環境への影響

気候変動の環境影響は広範かつ広範囲に及び、海洋、氷、天候に影響を及ぼします。変化は徐々に起こることもあれば、急速に起こることもあります。これらの影響の証拠は、過去の気候変動の研究、モデル化、そして現代の観測から得られています。[ 191 ] 1950年代以降、干ばつと熱波が同時に発生する頻度が増加しています。[ 192 ]インドと東アジアでは、モンスーン期間中に極端に雨量の多い、あるいは乾燥した現象が増加しています。 [ 193 ]北半球のモンスーンの降水量は1980年以降増加しています。 [ 194 ]ハリケーンや台風の降水量と強度は増加している可能性が高く、[ 195 ]また、気候温暖化に応じて地理的範囲が極方向へ拡大している可能性があります。[ 196 ]気候変動の結果、熱帯低気圧の発生頻度は増加していません。[ 197 ]

2017年に米国地球変動研究プログラムによって発表された、2100年までの海面水位の歴史的再構築と予測[ 198 ]

地球全体の海面上昇は、熱膨張と氷河および氷床の融解の結果として起こっている。海面上昇は時間とともに増加しており、2014年から2023年の間には10年ごとに4.8cmに達した。[ 199 ] IPCCは21世紀を通して、低排出シナリオで32～62cm、中排出シナリオで44～76cm、非常に高い排出シナリオで65～101cmの海面上昇を予測している。[ 200 ]南極の海洋氷床不安定化プロセスはこれらの値に大幅に加算される可能性があり、[ 201 ]高排出シナリオでは2100年までに2メートルの海面上昇の可能性も含んでいる。[ 202 ]

気候変動により、北極海の海氷は数十年にわたって縮小し、薄くなっています。[ 203 ] 1.5℃の温暖化では海氷のない夏は稀になると予想されていますが、2℃の温暖化では3年から10年に1回発生するとされています。[ 204 ]大気中のCO2濃度の上昇により、海に溶けるCO2の量が増え、海が酸性化しています。[ 205 ]酸素は温暖化した水に溶けにくいため、[ 206 ]海中の酸素濃度は減少しており、デッドゾーンが拡大しています。[ 207 ]

転換点と長期的な影響

地球温暖化のレベルによって、地球の気候システムのさまざまな部分が転換点に達し、さまざまな状態への移行を引き起こす可能性があります。[ 208 ] [ 209 ]

地球温暖化が進むと、「転換点」を超えるリスクが高まる。転換点とは、それを超えると気温が以前の状態に戻っても、特定の重大な影響が避けられなくなる閾値である。[ 210 ] [ 211 ]例えば、グリーンランドの氷床はすでに溶けているが、地球温暖化が1.7℃から2.3℃のレベルに達すると、氷床は完全に消滅するまで溶け続ける。その後、温暖化が1.5℃以下に抑えられたとしても、そもそも温暖化が閾値に達しなかった場合よりもはるかに多くの氷が失われるだろう。[ 212 ]氷床は数千年かけて溶けるだろうが、他の転換点はより早く起こり、社会が対応する時間は少なくなる。大西洋南北循環（AMOC）などの主要な海流の崩壊や、アマゾンの熱帯雨林やサンゴ礁などの主要な生態系への回復不可能なダメージは、数十年のうちに展開しうる。[ 209 ] AMOCの崩壊は深刻な気候災害となり、北半球の寒冷化につながるだろう。[ 213 ]

気候変動の海洋への長期的な影響には、氷のさらなる融解、海洋温暖化、海面上昇、海洋酸性化、海洋の脱酸素化などがあります。[ 214 ]長期的な影響のタイムスケールは、二酸化炭素の大気中寿命が長いため、数世紀から数千年に及びます。 [ 215 ]その結果、2000年後には海面上昇は1度あたり2.3メートル（4.2フィート/°F）になると推定されています。[ 216 ]海洋の二酸化炭素吸収は遅いため、海洋酸性化も数百年から数千年にわたって継続します。[ 217 ]また、深海（水深2,000メートル（6,600フィート）以下）では、これまでに起こった温暖化により、すでに溶存酸素の10％以上が失われていると見られています。[ 218 ]さらに、西南極の氷床は実質的に不可逆的な融解に陥り、約2000年かけて海面が少なくとも3.3メートル（10フィート10インチ）上昇することになると思われる。[ 209 ] [ 219 ] [ 220 ]

自然と野生動物

近年の温暖化により多くの陸生種と淡水生種が極地や高地へと移動した。[ 221 ]例えば、北米に生息する数百種の鳥類の生息域は、過去55年間で年平均1.5 km の割合で北に移動した。[ 222 ]大気中の二酸化炭素濃度の上昇と生育期の延長によって、地球全体が緑化した。しかし、一部の地域では熱波と干ばつにより多くの生態系の生産性が低下した。これらの相反する影響の将来的なバランスは不明である。[ 223 ]気候変動が原因の関連現象に木本植物の侵入があり、世界で最大5億ヘクタールに影響を与えている。[ 224 ]気候変動は、亜熱帯の砂漠の拡大など、乾燥した気候帯の拡大にも寄与している。[ 225 ]地球温暖化の規模と速度によって、生態系の急激な変化がより起こりやすくなっている。[ 226 ]全体的に、気候変動により多くの種の絶滅が起こると予想されています。[ 227 ]

海洋は陸地よりもゆっくりと温まってきたが、海洋の動植物は陸上の種よりも速く寒冷な極地へと移動してきた。[ 228 ]陸上と同様、海洋でも気候変動のために熱波が頻繁に発生し、サンゴやケルプ、海鳥など多様な生物が被害を受けている。[ 229 ]海洋の酸性化によってムール貝やフジツボ、サンゴなどの海洋石灰化生物が殻や骨格を形成するのが難しくなり、熱波によってサンゴ礁が白化している。[ 230 ]気候変動と富栄養化によって悪化した有害な藻類ブルームは酸素レベルを低下させ、食物網を混乱させ、海洋生物の大きな損失を引き起こしている。[ 231 ]沿岸生態系は特にストレスにさらされている。気候変動やその他の人間の影響により、世界の湿地のほぼ半分が消失した。[ 232 ]植物は昆虫による被害によるストレスが増加している。[ 233 ]

気候変動による環境への影響

人間

地球が温暖化するにつれて、異常気象は次第に頻繁に発生するようになるだろう。[ 238 ]

気候変動の影響は世界中の人々に影響を与えています。[ 239 ]影響はすべての大陸と海洋地域で観測されており、[ 240 ]低緯度の開発途上地域が最も大きなリスクに直面しています。[ 241 ]温暖化が続くと、人々と生態系に「深刻で広範囲にわたる不可逆的な影響」が及ぶ可能性があります。[ 242 ]リスクは不均等に分布していますが、一般的に開発途上国と先進国の恵まれない人々にとってより大きくなります。[ 243 ]

健康と食

世界保健機関は、気候変動が21世紀の世界の健康に対する最大の脅威の1つであると述べています。[ 14 ]科学者たちは、気候変動がもたらす取り返しのつかない害について警告しています。[ 244 ]異常気象は、公衆衛生、食料と水の安全保障に影響を及ぼします。[ 245 ] [ 246 ] [ 247 ]極端な気温は、病気や死亡の増加につながります。[ 245 ] [ 246 ]気候変動は異常気象の強度と頻度を高めます。[ 246 ] [ 247 ]デング熱やマラリアなどの感染症の伝染に影響を及ぼす可能性があります。[ 244 ] [ 245 ]世界経済フォーラムによると、2050年までに気候変動により1450万人以上の死亡者が出ると予想されています。[ 248 ]現在、世界人口の30%が、極度の暑さと湿気がすでに死亡原因の過剰となっている地域に住んでいます。[ 249 ] [ 250 ] 2100年までに世界人口の50％から75％がそのような地域に住むことになるだろう。[ 249 ] [ 251 ]

過去50年間、農業の改良により農作物の総収穫量は増加してきたが、気候変動によって収穫量の伸び率はすでに低下している。[ 247 ]漁業は複数の地域で悪影響を受けている。[ 247 ]農業生産性は一部の高緯度地域ではプラスの影響を受けてきたが、中低緯度地域ではマイナスの影響を受けてきた。[ 247 ]世界経済フォーラムによると、特定地域で干ばつが増加すると、2050年までに320万人が栄養失調で死亡し、子どもは発育不良になる可能性がある。 [ 252 ]気温が2℃上昇すると、動物飼料の供給が減少するため、世界の家畜頭数は2050年までに7～10％減少する可能性がある。[ 253 ]排出量が今世紀の残りの期間も増加し続ければ、2100年までに年間900万人以上が気候関連で死亡することになるだろう。[ 254 ]

生計と不平等

気候変動による経済的損害は甚大であり、悲惨な結果を招く可能性があります。[ 255 ]東南アジアとサハラ以南のアフリカでは、地域住民のほとんどが天然資源と農業資源に依存しているため、深刻な影響が予想されます。 [ 256 ] [ 257 ]熱中症は屋外労働者の就労を妨げる可能性があります。気温上昇が4℃に達すると、これらの地域の労働力は30～50%減少する可能性があります。[ 258 ]世界銀行は、気候変動への適応が行われない場合、2016年から2030年の間に1億2000万人以上が極度の貧困に陥る可能性があると推定しています。[ 259 ]

気候変動により、富や社会的地位に基づく不平等が悪化している。[ 260 ]気候変動のショックを緩和し、適応し、回復する上で大きな困難に直面しているのは、資源に対するコントロールが少ない疎外された人々である。[ 261 ] [ 256 ]自らの土地と生態系で生計を立てている先住民は、気候変動によって健康と生活様式が危険にさらされるだろう。[ 262 ]専門家の意見聴取では、武力紛争における気候変動の役割は、社会経済的不平等や国家能力などの要因と比較して小さいという結論に達した。[ 263 ]

女性は本質的に気候変動やショックによるリスクが高いわけではないが、女性の資源に対する制限や差別的なジェンダー規範が、女性の適応能力や回復力を制約している。[ 264 ]例えば、農業労働時間を含む女性の労働負担は、熱ストレスなどの気候ショックの際に男性よりも減少しにくい傾向がある。[ 264 ]

気候変動による移住

低地の島々や沿岸地域は海面上昇の脅威にさらされており、都市部の洪水が頻発するようになります。時には、土地が海に永久に失われることもあります。[ 265 ]これは、モルディブやツバルなどの島嶼国の人々が無国籍になる可能性につながります。[ 266 ]一部の地域では、気温と湿度の上昇が人間が適応するにはあまりにも深刻になる可能性があります。[ 267 ]最悪の気候変動では、人類のほぼ3分の1が住む地域がサハラ砂漠のような居住不可能な極度の高温気候になる可能性があると予測されています。[ 268 ]

これらの要因は、気候や環境に起因する移住を国内および国間で促進する可能性があります。[ 269 ]海面上昇、異常気象、そして天然資源をめぐる競争の激化による紛争により、より多くの人々が避難を強いられると予想されています。気候変動はまた、脆弱性を高め、資源不足のために移動できない「閉じ込められた人々」を生み出す可能性があります。[ 270 ]

気候変動が人々に与える影響

排出量の削減と回収

2021年11月時点の政策と公約に基づく世界の温室効果ガス排出シナリオ

気候変動は、温室効果ガスが大気中に排出される速度を減らし、二酸化炭素が大気から除去される速度を増やすことで緩和できます。[ 276 ]地球温暖化を2℃未満に抑えるためには、2070年までに世界の温室効果ガス排出量を実質ゼロにする必要があります。 [ 277 ]これには、エネルギー、土地、都市、交通、建物、産業において前例のない規模で広範囲にわたる体系的な変化が必要です。[ 278 ]

国連環境計画は、地球温暖化を2℃に抑えるためには、各国が今後10年以内にパリ協定に基づく約束を3倍にする必要があると推定している。 [ 279 ] 2024年時点でパリ協定に基づく約束を履行すれば、今世紀末までに地球温暖化を2.8℃以下に抑えられる可能性は66%となる（具体的な実施状況や技術進歩によって範囲は1.9～3.7℃）。現在の政策のみを考慮すると、この値は3.1℃に上昇する。[ 280 ]世界的に見ると、温暖化を2℃に抑えることは、経済的コストよりも経済的な利益の方が大きい可能性がある。[ 281 ]

地球温暖化を2℃に抑える唯一の道筋はないが[ 282 ] 、ほとんどのシナリオと戦略では、再生可能エネルギーの利用を大幅に増やし、エネルギー効率化対策を強化することで、必要な温室効果ガス削減を実現すると見込まれている。[ 283 ]生態系への圧力を軽減し、炭素隔離能力を高めるためには、農業や林業においても変化が必要であり[ 284 ] 、例えば森林破壊を防ぎ、植林によって自然生態系を回復する必要がある。[ 285 ]

気候変動を緩和するための他のアプローチは、より高いリスクを伴います。地球温暖化を1.5℃に抑えるシナリオでは、通常、21世紀を通じて二酸化炭素除去技術が大規模に使用されることが予測されています。 [ 286 ]しかし、これらの技術への過度の依存と環境への影響については懸念があります。[ 287 ]

太陽放射修正（SRM）は、太陽光の一部を地球から宇宙に反射させることで地球温暖化を軽減する提案である。温室効果ガスの濃度を低下させないため、海洋酸性化の問題には対処できず[ 288 ]、緩和策とはみなされない。[ 289 ] SRMは緩和策の補足としてのみ検討されるべきであり、緩和策に代わるものとしては考えられない。[ 290 ]なぜなら、SRM が突然中止され、再開されなかった場合、急速な温暖化などのリスクがあるからである。[ 291 ]最も研究されているアプローチは成層圏エアロゾル注入である。[ 292 ] SRMは、不完全ではあるが、地球温暖化とその影響の一部を軽減できる可能性がある。[ 293 ] SRMは、降雨パターンの変化などの環境リスク[ 294 ]や、誰がSRMを使用するかを決定するかなどの政治的課題も引き起こす。[ 292 ]

クリーンエネルギー

再生可能エネルギーが急速に増加し始めているにもかかわらず、石炭、石油、天然ガスは依然として世界の主要なエネルギー源である。 [ 295 ]
風力と太陽光発電、ドイツ

再生可能エネルギーは気候変動を抑制する鍵となる。[ 296 ]数十年にわたり、化石燃料は世界のエネルギー使用量の約80%を占めてきた。[ 297 ]残りは原子力と再生可能エネルギー（水力、バイオエネルギー、風力、太陽光発電、地熱エネルギーを含む）に分かれている。[ 298 ]化石燃料の使用量は絶対量で2030年までにピークを迎え、その後減少すると予想されており、石炭の使用量は最も大幅に減少する。[ 299 ] 2023年に設置された新規発電量の86%は再生可能エネルギーであった。[ 300 ]原子力や水力などの他のクリーンエネルギーは現在、エネルギー供給のより大きな割合を占めている。しかし、それらの将来の成長予測は比較すると限られているようだ。[ 301 ]

太陽光パネルと陸上風力発電は現在、多くの地域で新たな発電能力を追加する最も安価な方法の一つとなっているが[ 302 ] 、化石燃料から再生可能エネルギーへの急速な移行を実現するには、グリーンエネルギー政策が必要である。[ 303 ] 2050年までにカーボンニュートラルを達成するには、再生可能エネルギーが電力発電の主要な形態となり、いくつかのシナリオでは2050年までに85%以上に増加する。石炭への投資は削減され、2050年までに石炭の使用はほぼ段階的に廃止される。[ 304 ] [ 305 ]

再生可能エネルギー源から発電された電力は、暖房や輸送の主なエネルギー源となる必要がある。[ 306 ]輸送手段は、内燃機関車から電気自動車、公共交通機関、アクティブな輸送手段（自転車や徒歩）に切り替えることができる。[ 307 ] [ 308 ]船舶や航空機では、低炭素燃料によって排出量が削減される。[ 307 ]暖房は、ヒートポンプなどの技術によって脱炭素化が進む可能性がある。[ 309 ]

再生可能エネルギーを含むクリーンエネルギーの継続的な急速な成長には、いくつかの障害がある。[ 310 ]風力と太陽光発電は断続的に、また季節変動のあるエネルギーを生産する。従来、変動エネルギー生産量が低い場合には、貯水池付き水力発電ダムや化石燃料発電所が利用されてきた。今後は、バッテリーストレージの拡張、エネルギー需要と供給のマッチング、そして長距離送電による再生可能エネルギー出力の変動の平滑化が可能になる。[ 296 ]バイオエネルギーはカーボンニュートラルではないことが多く、食料安全保障に悪影響を及ぼす可能性がある。[ 311 ]原子力発電の成長は、放射性廃棄物、核兵器拡散、そして事故をめぐる論争によって制約されている。[ 312 ] [ 313 ]水力発電の成長は、最適な立地が開発され、新しいプロジェクトが社会・環境問題の高まりに直面しているという事実によって制限されている。[ 314 ]

低炭素エネルギーは、気候変動を最小限に抑えるとともに、大気汚染による死亡者数を減らすことで人間の健康を改善します。[ 315 ] 2016年には年間700万人と推定されていました。 [ 316 ]温暖化を2℃の上昇に抑えるというパリ協定の目標を達成すれば、2050年までに年間約100万人の命を救うことができます。一方、地球温暖化を1.5℃に抑えれば、数百万人の命を救うと同時に、エネルギー安全保障を高め、貧困を減らすことができます。[ 317 ]大気質の改善には、緩和コストよりも大きい経済的利益もあります。[ 318 ]

省エネ

エネルギー需要の削減は、排出量削減におけるもう一つの重要な側面です。[ 319 ]必要なエネルギーが減れば、クリーンエネルギー開発の柔軟性が高まります。また、電力網の管理が容易になり、炭素集約型インフラの開発も最小限に抑えられます。[ 320 ]気候目標を達成するには、再生可能エネルギーへの投資レベルに匹敵する、エネルギー効率化への投資の大幅な増加が必要になります。[ 321 ] COVID-19に関連したエネルギー利用パターン、エネルギー効率化への投資、資金調達におけるいくつかの変化により、この10年間の予測はより困難で不確実なものとなっています。[ 322 ]

エネルギー需要を削減するための戦略は、セクターによって異なります。運輸セクターでは、乗客と貨物はバスや電車などのより効率的な移動手段に切り替えたり、電気自動車を利用したりすることができます。[ 323 ]エネルギー需要を削減するための産業戦略には、暖房システムやモーターの改良、エネルギー集約度の低い製品の設計、製品寿命の延長などがあります。[ 324 ]建築セクターでは、新築の建物の設計改善と、改修におけるエネルギー効率の向上に重点が置かれています。[ 325 ]ヒートポンプなどの技術の利用も、建物のエネルギー効率を向上させることができます。[ 326 ]

農業と産業

直接および間接的な排出を考慮すると、産業は世界の排出量に占める割合が最も高いセクターです。2019年時点のIPCCデータより。

農業と林業は、温室効果ガスの排出を抑制し、森林の農地へのさらなる転換を防ぎ、そして世界の食料需要の増加に対応するという、3つの課題に直面しています。[ 327 ]一連の対策を講じることで、農業と林業による排出量を2010年比で3分の2削減することが可能です。これには、食料やその他の農産物に対する需要の伸びの抑制、土地生産性の向上、森林の保護と再生、そして農業生産からの温室効果ガス排出量の削減が含まれます。[ 328 ]

需要側では、排出量削減の重要な要素は、人々を植物性食品中心の食生活へと移行させることです。[ 329 ]肉や乳製品のための家畜の生産をなくすことで、農業やその他の土地利用からの総排出量の約4分の3を削減できます。[ 330 ]家畜はまた、地球上の氷のない陸地の37％を占め、作物に使用される陸地の12％からの飼料を消費し、森林破壊と土地劣化を促進しています。[ 331 ]

鉄鋼とセメントの生産は、産業CO2排出量の約13%を占めています。これらの産業では、コークスや石灰などの炭素集約型材料が生産に不可欠な役割を果たしているため、CO2排出量を削減するには代替化学物質の研究が必要です。[ 332 ]エネルギー生産やCO2集約型重工業が廃棄物CO2を排出し続ける場合、大気中に放出する代わりに、ほとんどのガスを回収して貯留する技術が使用されることがあります。[ 333 ]この技術、炭素回収貯留（CCS）は、排出量削減に非常に重要な役割を果たす可能性がありますが、その役割は限られています。[ 333 ]この技術は比較的高価であり[ 334 ]、年間の温室効果ガス排出量の約0.1%を除去する程度にしか展開されていません。[ 333 ]

二酸化炭素除去

CO2排出量の大部分は、植物の成長、土壌の吸収、海洋の吸収などの炭素吸収源によって吸収されています（ 2020年世界炭素予算）。

自然の炭素吸収源を強化することで、自然に発生するレベルをはるかに超える大量のCO2を隔離することができる。[ 335 ]再植林と新植林（以前は森林がなかった場所に森林を植えること）は最も成熟した隔離技術であるが、後者は食糧安全保障上の懸念を引き起こす。[ 336 ]農家は、冬季被覆作物の使用、耕作の強度と頻度の削減、土壌改良剤としての堆肥と肥料の使用などの慣行を通じて、土壌への炭素の隔離を促進することができる。 [ 337 ]森林と景観の再生は、温室効果ガス排出の隔離と削減を含む、気候に多くの利益をもたらす。[ 133 ]沿岸湿地、草原、海草地の再生/レクリエーションは、有機物への炭素の吸収を増加させる。[ 338 ] [ 339 ]炭素が土壌や樹木などの有機物に固定されると、土地利用の変化、火災、その他の生態系の変化によって、後に大気中に再放出される危険性がある。[ 340 ]

バイオエネルギーと二酸化炭素回収・貯留（ BECCS ）を併用することで、大気中の二酸化炭素を回収し、実質的な排出量をマイナスにすることができる。[ 341 ]二酸化炭素除去技術が気温上昇を1.5℃に抑える上で大きな役割を果たせるかどうかは、依然として非常に不確実である。二酸化炭素除去に依存する政策決定は、地球温暖化が国際目標を超えて上昇するリスクを高める。[ 342 ]

適応

適応とは、「現在または予想される気候の変化とその影響への調整プロセス」である。[ 343 ] : 5 追加的な緩和策がなければ、適応は「深刻で、広範囲かつ不可逆的な」影響のリスクを回避することはできない。[ 344 ]気候変動が深刻化するほど、より変革的な適応が必要となり、それは法外な費用がかかる可能性がある。[ 345 ]人間の適応能力と潜在能力は、地域や人口によって不均等に分散しており、開発途上国では一般的にその能力が低い。[ 346 ] 21世紀の最初の20年間は、ほとんどの低所得国および中所得国で適応能力が向上し、基本的な衛生設備や電力へのアクセスが改善されたが、進展は遅い。多くの国が適応政策を実施している。しかし、必要な資金と利用可能な資金の間には大きなギャップがある。[ 347 ]

海面上昇への適応は、危険地域を避けること、増加する洪水を許容して暮らすことを学ぶこと、そして洪水対策施設を構築することで構成される。それがうまくいかない場合、計画的な撤退が必要になるかもしれない。[ 348 ]危険な熱影響に取り組むには経済的な障壁がある。激しい労働を避けたり、エアコンを使うことは誰にとっても可能ではない。[ 349 ]農業における適応の選択肢には、より持続可能な食事への切り替え、多様化、浸食防止、そして変化する気候への耐性を高めるための遺伝子改良などがある。[ 350 ]保険はリスク共有を可能にするが、低所得者にとっては入手が難しい場合が多い。[ 351 ]教育、移住、早期警報システムは気候に対する脆弱性を軽減することができる。[ 352 ]マングローブの植林やその他の沿岸植生の促進は、嵐を緩和することができる。[ 353 ] [ 354 ]

生態系は気候変動に適応しており、このプロセスは人間の介入によってサポートすることができます。生態系間の連結性を高めることで、種はより好ましい気候条件へ移動することができます。また、好ましい気候を獲得した地域に種を導入することもできます。自然地域および半自然地域の保護と回復は回復力の構築に役立ち、生態系の適応を容易にします。生態系の適応を促進する多くの活動は、生態系に基づく適応を通じて人間の適応にも役立ちます。例えば、自然の火災レジームの回復は壊滅的な火災の可能性を低減し、人間の被災地を減らすことができます。河川に余裕を持たせることで、自然システムでの貯水量が増え、洪水のリスクが減ります。再生された森林は炭素の吸収源として機能しますが、不適切な地域に植林すると気候への影響を悪化させる可能性があります。[ 355 ]

適応と緩和の間には相乗効果とトレードオフが存在する。 [ 356 ]相乗効果の例としては、食料生産性の向上が挙げられ、これは適応と緩和の両方に大きな利益をもたらす。[ 357 ]トレードオフの例としては、エアコンの使用が増えると人々は暑さにうまく対処できるようになるが、エネルギー需要が増加する。別のトレードオフの例としては、よりコンパクトな都市開発は輸送や建設による排出量を削減する可能性があるが、都市のヒートアイランド現象を増加させ、人々を熱関連の健康リスクにさらす可能性がある。[ 358 ]

適応方法の例

政策と政治

気候変動パフォーマンス指数は、温室効果ガス排出量（スコアの 40%）、再生可能エネルギー（20%）、エネルギー使用（20%）、気候政策（20%）に基づいて各国をランク付けします。
  高い
  中くらい
  低い
  非常に低い
  データなし

気候変動の影響を最も受けやすい国々は、一般的に世界の排出量のごく一部しか占めていません。これは正義と公平性に関する疑問を提起します。[ 359 ]地球温暖化を抑制することで、貧困の撲滅や不平等の削減といった国連の持続可能な開発目標（SDGs）の達成がはるかに容易になります。この関連性は、 SDGsの目標13「気候変動とその影響に対処するための緊急対策を講じる」にも示されています。 [ 360 ]食料、きれいな水、生態系の保護に関する目標は、気候変動の緩和と相乗効果をもたらします。[ 361 ]

気候変動の地政学は複雑です。これはしばしばフリーライダー問題として捉えられてきました。つまり、他国による緩和策によって全ての国が利益を得る一方で、各国自身が低炭素経済への移行によって損失を被るという問題です。しかし、緩和策には地域的な利益が伴う場合もあります。例えば、石炭火力発電の段階的廃止は、ほぼ全ての地域において公衆衛生と地域環境への利益がコストを上回ります。[ 362 ]さらに、化石燃料の純輸入国はクリーンエネルギーへの移行によって経済的利益を得ますが、純輸出国は売却できない化石燃料という座礁資産に直面することになります。[ 363 ]

政策オプション

排出量を削減するために、幅広い政策、規制、法律が使用されています。2019年の時点で、炭素価格設定は世界の温室効果ガス排出量の約20％をカバーしています。[ 364 ]炭素は、炭素税と排出量取引制度で価格設定できます。[ 365 ]世界の化石燃料への直接的な補助金は、2017年に3,190億ドルに達し、大気汚染などの間接的なコストが価格に反映されると5.2兆ドルに達しました。[ 366 ]これらを廃止することで、世界の炭素排出量を28％削減し、大気汚染による死亡者を46％削減できます。[ 367 ]化石燃料への補助金で節約したお金は、代わりにクリーンエネルギーへの移行を支援するために使用できます。 [ 368 ]温室効果ガスを削減するより直接的な方法としては、車両効率基準、再生可能燃料基準、重工業に対する大気汚染規制などがあります。[ 369 ] [ 370 ] COP30（2025年）において、世界的なキャップ・アンド・トレード制度の構築を目指す「炭素市場遵守に関するオープン連合」が設立されました。いくつかの試算によると、この制度は現行政策の7倍の排出削減を可能にし、クリーンエネルギーと社会プログラムに年間2,000億ドルを投入し、現在の排出量の推移とパリ協定の目標とのギャップを埋めることさえ可能になるとされています。 [ 371 ] [ 372 ] [ 373 ]

気候正義

気候正義という視点から策定された政策は、人権問題と社会的不平等への対処を目指します。気候正義の支持者によると、気候変動への適応にかかる費用は気候変動の最も大きな責任を負う者が負担すべきであり、その費用の受益者は影響を受けている人々であるべきです。これを実際に解決する方法の一つは、裕福な国が貧しい国に適応費用を支払うことです。[ 374 ]

オックスファムは、2023年には最も裕福な10％の人々が世界の排出量の50％を占め、最も貧しい50％の人々はわずか8％を占めると結論付けました。[ 375 ]排出量の生産は責任を見る別の方法です。このアプローチによれば、上位21の化石燃料企業は、2025年から2050年の間に累積5.4兆ドルの気候賠償金を支払う義務を負うことになります。 [ 376 ]公正な移行を達成するためには、化石燃料部門で働く人々は他の仕事も必要とし、彼らのコミュニティには投資が必要になります。[ 377 ]

国際的な気候変動協定

2000年以降、中国および世界の他の地域における二酸化炭素排出量の増加は、米国およびヨーロッパの排出量を上回っています。[ 378 ]
一人当たりで見ると、アメリカ合衆国は他の主要地域よりもはるかに速い速度でCO2を排出している。 [ 378 ]

世界のほぼすべての国が1994年の気候変動枠組条約（UNFCCC）の締約国となっている。[ 379 ] UNFCCCの目標は、気候システムに対する人間の危険な干渉を防ぐことである。[ 380 ]条約に述べられているように、そのためには、大気中の温室効果ガス濃度が、生態系が気候変動に自然に適応でき、食料生産が脅かされず、経済発展が持続できるレベルで安定していることが必要である。 [ 381 ] UNFCCC自体は排出量を制限していないが、排出量を制限する議定書の枠組みを提供している。UNFCCCが署名されて以来、世界の排出量は増加している。[ 382 ] UNFCCCの年次会議は、世界的な交渉の舞台となっている。[ 383 ]

1997年の京都議定書は、UNFCCCを延長し、ほとんどの先進国に排出量を制限する法的拘束力のある義務を課しました。[ 384 ]交渉中、G77（開発途上国を代表する）は、先進国が大気中の温室効果ガスの蓄積に最も大きく貢献していることから、先進国が排出量削減において「主導的な役割を果たす」ことを義務付けるよう強く求めました。 [ 385 ]開発途上国における一人当たりの排出量も依然として比較的低く、開発途上国は開発ニーズを満たすためにより多くの排出量を排出する必要がありました。[ 386 ]

2009年のコペンハーゲン合意は、その目標が低かったため、失望を招いたと広く批判され、G77を含む貧しい国々から拒否された。[ 387 ]関係各国は、地球の気温上昇を2℃未満に抑えることを目指した。[ 388 ] この合意では、2020年までに開発途上国に緩和と適応のために年間1000億ドルを送るという目標を設定し、緑の気候基金の設立を提案した。[ 389 ] 2020年時点で、実際に提供されたのはわずか833億ドルである。目標達成は2023年になると予想されている。[ 390 ]

2015年にすべての国連加盟国は、地球温暖化を2.0℃よりはるかに低く抑えることを目指し、温暖化を1.5℃以下に抑えるという野心的な目標を含むパリ協定を交渉した。1.5℃ [ 391 ]この協定は京都議定書に代わるものである。京都議定書とは異なり、パリ協定では拘束力のある排出目標は設定されていない。その代わりに、一連の手続きが拘束力を持つものとされた。各国は定期的に、より野心的な目標を設定し、5年ごとにこれらの目標を再評価する必要がある。[ 392 ]パリ協定は、開発途上国への財政支援の必要性を再確認した。[ 393 ] 2025年3月現在、194か国と欧州連合がこの協定に加入または批准している。 [ 394 ]

1987年のモントリオール議定書は、オゾン層破壊ガスの生産を段階的に廃止する国際協定であり、気候変動の緩和に利点があった。[ 395 ]クロロフルオロカーボンなどのいくつかのオゾン層破壊ガスは強力な温室効果ガスであるため、その生産と使用を禁止することで、気温上昇を0.5 °C～1.0 °C回避できた可能性がある。[ 396 ]また、紫外線による植生への被害を防ぐことでさらなる温暖化も回避できた可能性がある。[ 397 ]この協定は、温室効果ガスの排出抑制に特に目的が定められた京都議定書よりも効果的だったと推定されている。[ 398 ]モントリオール議定書の最新の改正である2016年のキガリ改正では、禁止されたオゾン層破壊ガスの代替として機能し、強力な温室効果ガスでもあるハイドロフルオロカーボンの排出量の削減を約束した。[ 399 ]各国がこの改正案を遵守すれば、0.3℃～0.5℃の温暖化は回避されると推定される。[ 400 ]

国の対応

地域別の年間CO2排出量。化石燃料と産業からの排出量を測定します。土地利用の変化は含まれていません。[ 401 ]

2019年、英国議会は気候緊急事態を宣言した最初の国家政府となった。[ 402 ]他の国や地域もこれに追随した。[ 403 ]同年、欧州議会は「気候と環境の緊急事態」を宣言した。[ 404 ]欧州委員会は、2050年までにEUをカーボンニュートラルにすることを目標とした欧州グリーンディールを提示した。[ 405 ] 2021年、欧州委員会は自動車業界向けのガイドラインを含む「 Fit for 55 」立法パッケージを発表した。欧州市場で販売されるすべての新車は、2035年以降、ゼロエミッション車でなければならない。 [ 406 ]

アジアの主要国も同様の誓約をしており、韓国と日本は2050年までに、中国は2060年までにカーボンニュートラルになることを約束している。 [ 407 ]インドは再生可能エネルギーに対する強いインセンティブを持っているが、国内での石炭の大幅な拡大も計画している。[ 408 ]ベトナムは、2040年代またはその後できるだけ早くまでに、無制限の石炭火力発電を段階的に廃止することを誓約した、石炭に依存している急速な発展途上国のうちのごくわずかである。[ 409 ]

2021年現在、パリ協定締約国の40％を占める48の国家気候計画の情報に基づくと、温室効果ガスの総排出量は2010年比で0.5％減少すると推定され、地球温暖化をそれぞれ1.5℃または2℃に抑えるための45％または25％の削減目標を下回る。[ 410 ]

社会と文化

否定と誤情報

地球の気温が上昇していないという誤った主張をするために、短期間のデータが恣意的に抽出されています。青いトレンドラインは、長期的な温暖化傾向（赤いトレンドライン）を覆い隠す短期間を示しています。青い点が入った青い四角形は、いわゆる「地球温暖化の停滞」を示しています。[ 411 ]

気候変動に関する国民の議論は、気候変動否定論と誤情報に大きく影響されてきた。これらは米国で最初に発生し、その後カナダやオーストラリアを中心に他の国々に広がった。これらは化石燃料企業、業界団体、保守系シンクタンク、そして逆張りの科学者らから発信された。[ 412 ]タバコ業界と同様に、これらの団体の主な戦略は、気候変動に関する科学的データや結果に対する疑念を煽ることである。[ 413 ]気候変動について不当な疑念を抱く人々は、気候変動「懐疑論者」と呼ばれることもあるが、「逆張り」や「否定論者」という表現の方が適切である。[ 414 ]

気候変動否定論には様々な種類がある。温暖化が全く起こっていないと否定する者もいれば、温暖化は認めるものの自然現象だと主張する者もいれば、気候変動の悪影響を軽視する者もいる。[ 415 ]科学に関する不確実性を作り出したことは、後に捏造された論争に発展し、政策変更を遅らせるために科学界内に気候変動に関する大きな不確実性があるという信念を作り出した。[ 416 ]こうした考えを推進する戦略には、科学機関への批判、[ 417 ]科学者個人の動機への疑問視などがある。[ 415 ]気候変動否定論のブログやメディアのエコーチェンバーは、気候変動に対する誤解をさらに助長した。[ 418 ]

国民の認識と意見

人類が気候変動を引き起こしているという科学的コンセンサスの程度を、一般の人々は大幅に過小評価している（2022年のデータ）。[ 419 ] 2019年から2021年にかけての調査[ 420 ] [ 4 ] [ 421 ]では、科学的コンセンサスは98.7%から100%の範囲であることが判明した。

気候変動は1980年代後半に国際的に注目を集めるようになりました。[ 422 ] 1990年代初頭のメディア報道により、人々は気候変動をオゾン層の破壊などの他の環境問題と混同することが多かったです。[ 423 ]大衆文化では、気候フィクション映画『デイ・アフター・トゥモロー』（2004年）やアル・ゴアのドキュメンタリー『不都合な真実』（2006年）が気候変動に焦点を当てていました。[ 422 ]

気候変動に対する国民の関心や理解には、地域、性別、年齢、政治的な違いが大きく存在する。より高学歴の人々、また一部の国では女性や若者が、気候変動を深刻な脅威と見なす傾向が強かった。[ 424 ] 2010年代の大学の生物学の教科書は、その前の10年に比べて気候変動に関する内容が少なくなり、解決策への重点も低下した。[ 425 ]多くの国で党派間の溝も存在し、[ 426 ] CO2排出量が多い国では懸念が低い傾向にある。[ 427 ]気候変動の原因に関する見解は、国によって大きく異なる。[ 428 ]抗議活動に関するメディア報道は、国民感情だけでなく、気候変動のどの側面に焦点が当てられるかにも影響を及ぼしている。[ 429 ]心配のレベルが高いほど、気候変動に対処する政策に対する国民の支持が強くなる。[ 430 ]懸念は時間とともに高まり、[ 431 ] 2021年には30カ国の国民の過半数が気候変動について強い懸念を表明し、または地球規模の緊急事態と見なしています。[ 432 ] 2024年に125カ国を対象に実施された調査では、世界人口の89%が政治的行動の強化を求めているものの、他の人々の行動意欲を体系的に過小評価していることがわかりました。[ 24 ] [ 25 ]

気候変動運動

気候変動抗議運動は、政治指導者に対し、気候変動を阻止するための行動をとるよう求めています。抗議活動は、市民デモ、化石燃料からの投資撤退、訴訟などの形で展開されます。[ 433 ] [ 434 ]著名なデモ活動としては、「気候のための学校ストライキ」が挙げられます。この運動では、2018年から世界中の若者が、当時10代だったスウェーデンの活動家グレタ・トゥーンベリに触発され、金曜日に学校を休むことで抗議活動を行っています。[ 435 ]エクスティンクション・リベリオンなどのグループによる大規模な市民的不服従活動では、道路や公共交通機関の運行を妨害することで抗議活動が行われています。[ 436 ]

訴訟は、公的機関や企業による気候変動対策を強化するための手段としてますます利用されている。活動家たちはまた、政府を標的にし、気候変動に関する野心的な対策を講じるか、既存の法律を施行することを要求する訴訟を起こしている。 [ 437 ]化石燃料企業に対する訴訟は通常、損失と損害に対する賠償を求めている。[ 438 ] 2025年7月23日、国連国際司法裁判所は勧告的意見を発表し、各国は気候変動を阻止するために行動しなければならないと明確に述べ、その義務を果たさなかった場合、他国は訴えることができると述べた。この義務には、2015年のパリ協定など、各国が締約国となっている国際協定における公約の履行も含まれる。[ 439 ] [ 440 ] [ 441 ]

歴史

初期の発見

ユーニス・ニュートン・フットは1856年に二酸化炭素の熱捕捉効果を示し、それが地球に与える影響を予見しました。[ 442 ]（二酸化炭素は「炭酸ガス」と呼ばれていました。）

19世紀のアレクサンダー・フォン・フンボルトなどの科学者たちは、気候変動の影響を予見し始めました。[ 443 ] [ 444 ] [ 445 ] [ 446 ] 1820年代に、ジョセフ・フーリエは、地球の温度が太陽のエネルギーだけでは説明できないほど高い理由を説明するために温室効果を提唱しました。地球の大気は太陽光を透過するため、太陽光は地表に到達し、そこで熱に変換されます。しかし、大気は地表から放射される熱を透過しないため、その熱の一部を捕捉し、それが今度は地球を温めます。[ 447 ] 1856年にユーニス・ニュートン・フットは、太陽による温暖化の影響は乾燥した空気よりも水蒸気を含む空気の方が大きく、二酸化炭素（ CO2 ）の場合はその影響がさらに大きいことを実証しました。彼女は「太陽光線の熱に影響を与える状況」の中で、「そのガスの大気は地球に高温をもたらすだろう」と結論付けた。[ 448 ] [ 449 ]

この1912年の論文では、温室効果、つまり石炭の燃焼によって二酸化炭素が発生し、地球温暖化と気候変動を引き起こす仕組みについて簡潔に説明しています。[ 450 ]

1859年[ 451 ] にジョン・ティンダルは、乾燥空気の99%を占める窒素と酸素が放射熱を透過することを明らかにし、その存在を明らかにしました。しかし、水蒸気やメタン、二酸化炭素などのガスは放射熱を吸収し、その熱を大気中に再放射します。ティンダルは、これらのガスの濃度変化が、氷河期を含む過去の気候変動を引き起こした可能性があると提唱しました。[ 452 ]

スヴァンテ・アレニウスは、空気中の水蒸気は継続的に変化するが、空気中の二酸化炭素濃度は長期的な地質学的プロセスの影響を受けると指摘した。二酸化炭素レベルの上昇による温暖化は水蒸気量を増やし、正のフィードバックループで温暖化を増幅させる。1896年に、彼はこの種の最初の気候モデルを発表し、二酸化炭素レベルが半分になると気温が低下して氷河期が始まると予測した。アレニウスは、二酸化炭素が倍増した場合に予想される気温上昇を約5～6℃と計算した。 [ 453 ]当初、他の科学者は懐疑的で、温室効果は飽和しているため二酸化炭素を追加しても違いはなく、気候は自己調整すると信じていました。[ 454 ] 1938年初頭、ガイ・スチュワート・カレンダーは、気候が温暖化し二酸化炭素レベルが上昇していることを示す証拠を発表しましたが、 [ 455 ]彼の計算も同じ反論に遭遇しました。[ 454 ]

科学的コンセンサスの形成

因果関係に関する科学的コンセンサス：気候専門家の間での人為的な地球温暖化に関する科学的合意に関する学術研究（2010～2015年）では、コンセンサスのレベルが気候科学の専門知識と相関していることが示されています。[ 456 ] 2019年の研究では、科学的コンセンサスは100％であることが判明し、[ 457 ] 2021年の研究では、コンセンサスは99％を超えると結論付けられました。[ 4 ] 2021年の別の研究では、気候専門家の98.7％が、地球が温暖化しているのは主に人間の活動によるものだと指摘しました。[ 458 ]

1950年代、ギルバート・プラスは、様々な大気層と赤外線スペクトルを含む詳細なコンピュータモデルを作成しました。このモデルは、二酸化炭素濃度の上昇が温暖化を引き起こすと予測しました。ほぼ同じ頃、ハンス・ズエスは二酸化炭素濃度が上昇している証拠を発見し、ロジャー・レヴェルは海洋が増加分を吸収できないことを示しました。その後、2人の科学者はチャールズ・キーリングに協力し、二酸化炭素濃度の継続的な上昇を記録し、「キーリング曲線」[ 454 ]を作成しました。これは、1960年代を通して行われた、地球温暖化の人為的原因の可能性に関する継続的な科学的調査の一部でした。[ 459 ]国立研究会議の1979年のチャーニー報告書などの研究は、大幅な温暖化を予測する気候モデルの正確さを裏付けています。[ 460 ]観測された地球温暖化の人為的原因と、温暖化が緩和されない場合の危険性は、ジェームズ・ハンセンが1988年に米国上院委員会で行った証言で公に提示されました。[ 461 ] [ 39 ] 1988年に世界各国政府に正式な助言を提供するために設立された気候変動に関する政府間パネル（IPCC）は、学際的な研究を促進しました。[ 462 ] IPCC報告書の一部として、科学者は査読付き学術論文で行われる科学的議論を評価します。[ 463 ]

気候は温暖化しており、その原因は人間の活動にあるという科学的コンセンサスはほぼ満場一致で存在する。[ 4 ]国内および国際的な地位を持つ科学団体は、この見解に異議を唱えていない。[ 464 ] 2019年現在、最近の文献における合意は99%を超えている。[ 457 ] [ 4 ] 2021年IPCC評価報告書は、気候変動が人間によって引き起こされていることは「明白」であると述べた。[ 4 ]気候変動の影響から人々を守るための行動をとるべきであるというコンセンサスがさらに深まっている。各国の科学アカデミーは、世界の指導者に対し、地球規模の排出量削減を求めている。[ 465 ]

最近の動向

極端事象アトリビューション（EEA）は、アトリビューション科学としても知られ、21世紀初頭に開発されました。[ 466 ] EEAは気候モデルを用いて、特定の個々の極端気象事象の頻度、強度、期間、影響に人為的な気候変動が果たす役割を特定し、定量化します。[ 467 ] [ 468 ]アトリビューション研究の結果により、科学者やジャーナリストは、「この気象事象は、人為的な気候変動によって少なくともn倍起こりやすくなった」や「この熱波は、地球温暖化がない場合よりもm度高温になった」や「この事象は、気候変動がなければ事実上不可能だった」などの発言を行うことができます。[ 469 ] 2000年代の計算能力の向上と2010年代前半から中頃の概念的ブレークスルーにより、[ 470 ] アトリビューション科学は、気候変動がいくつかの事象に与える影響を高い信頼性で検出できるようになりました。[ 466 ]科学者たちは、すでに査読済みの原因究明方法と気候シミュレーションを使用して、気象現象発生後の「ニュースサイクル」の時間枠内で「迅速な原因究明研究」を発表することを可能にしている。[ 470 ]

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出典

この記事にはフリーコンテンツ作品 からのテキストが含まれています。CC BY-SA 3.0ライセンスに基づきます。テキストはFAOの「 農業食品システムにおける女性の地位 - 概要」より引用しています。

IPCC報告書

第4次評価報告書

第5次評価報告書

特別レポート：1.5℃の地球温暖化

特別レポート：気候変動と土地

特別レポート：気候変動における海洋と氷圏

第6次評価報告書

その他の査読済み情報源

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