放射強制力

放射強制力と気候感度の評価は、どの物理的パラメータが気温の変化に寄与しているかを示します。^{[1] ：7}オレンジ色のバーで示されたパラメータは気温上昇（正の放射強制力による）につながりますが、青色のバーで示されたパラメータは気温低下（負の放射強制力による）につながります。

放射強制力（または気候強制力^[2]）は、惑星の大気を流れるエネルギーバランスの変化を定量化するために使用される概念です。温室効果ガスやエアロゾルの濃度、地表アルベドや太陽放射照度の変化など、さまざまな要因がこのエネルギーバランスの変化に寄与します。より専門的な用語では、「気候変動の外的要因の変化による、正味の下向き放射フラックスから上向き放射フラックスを引いたもの（W/m ²で表される）の変化」と定義されます。^{[3] ：2245}これらの外的要因は、気候システム内部のフィードバックや変動性とは区別され、不均衡の方向と大きさにさらに影響を与えます。地球上の放射強制力は、対流圏界面と成層圏上部で有意に評価されます。これは平方メートルあたりのワット単位で定量化され、地球全体の表面積の平均値としてまとめられることがよくあります。

親星や宇宙空間と放射平衡状態にある惑星は、放射強制力がゼロで、惑星平衡温度が一定である特徴がある。^[4]

放射強制力は、単一の機器で独立して測定できるという意味で「もの」ではありません。むしろ、より基本的な物理学の原理からその強さを推定できる科学的な概念であり実体です。科学者は、大気パラメータの変化の測定値を用いて放射強制力を算出します。^{[5] : 1–4}

IPCCは、放射強制力の変化に関する現在の科学的コンセンサスを次のように要約している。「1750年と比較して2019年の人為的放射強制力は2.72 W/m ²であり、気候システムは温暖化している。この温暖化は主に温室効果ガス濃度の上昇によるもので、エアロゾル濃度の上昇による寒冷化によって部分的に軽減されている。」^{[1] : 11}

人間活動による温室効果ガスの大気負荷は、過去数十年（1950年頃以降）に特に急速に増加しています。二酸化炭素については、1750年から2020年までに50%増加（C/C ₀ ^{= 1.5）しており、これは累積放射強制力の変化（ΔF）が+2.17 W/m 2}に相当すると仮定しています。^[6] 排出量の増加経路に変化がないと仮定すると、今後数十年以内に濃度が倍増（C/C ₀ = 2）した場合、累積放射強制力の変化（ΔF）が+3.71 W/m ²に相当することになります。

放射強制力は、様々な人為起源温室効果ガスの温暖化影響の増大を時系列で比較する上で有用な手段となり得る。長寿命でよく混合された温室効果ガスの放射強制力は、産業革命以降、地球の大気中で増加している。^[6]二酸化炭素は放射強制力全体に最も大きな影響を与え、一方、メタンとクロロフルオロカーボン（CFC）は時間の経過とともに役割を縮小している。^[6] 5つの主要温室効果ガス（水蒸気、二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、オゾン）は、1750年以降増加した長寿命温室効果ガスによる直接的な放射強制力の約96%を占めている。残りの4%は、15種類のマイナーハロゲン化ガスによるものである。

定義と基礎

放射強制力は、 IPCC第6次評価報告書で次のように定義されています。「二酸化炭素（CO2）濃度の変化、火山エアロゾルの濃度の変化、太陽の出力の変化など、気候変動の外部要因の変化による、正味の下向き放射フラックスから上向き放射フラックスを引いたもの（W/m2で表さ_れる）の変化。^」 [ ^{3] ：2245}

文献では、放射強制力にはいくつかの異なる種類が定義されている：^{[3] : 2245}

• 成層圏調整放射強制力: 「対流圏のすべての特性が摂動を受けていない値に固定され、成層圏温度が摂動を受けた場合には放射力学的平衡に再調整されるものとみなします。」
• 瞬間放射強制力：「成層圏温度の変化が考慮されない場合」。
• 有効な放射強制力：「成層圏と対流圏の両方の調整が考慮された後」。

地球の放射バランス（つまり、吸収エネルギーと放射エネルギーのバランス）が、地球の平均気温を決定します。このバランスは地球のエネルギーバランスとも呼ばれます。このバランスは、太陽エネルギーの強度、雲やガスの反射率、様々な温室効果ガスや地表による吸収、様々な物質による熱放出といった要因によって変化します。こうした変化は放射強制力と呼ばれ、気候フィードバックと相まって、最終的にバランスを変化させます。これは、太陽光が地球の表面に当たり、雲やエアロゾルが形成され、大気ガスの濃度が変化し、季節によって地表被覆が変化する中で、継続的に起こります。

正の放射強制力とは、地球が太陽から受け取るエネルギーが宇宙に放射するエネルギーを上回ることを意味します。このエネルギーの純増は地球温暖化を引き起こします。逆に、負の放射強制力とは、地球が太陽から受け取るエネルギーよりも宇宙に失うエネルギーの方が多いことを意味し、寒冷化（地球の減光）を引き起こします。

歴史

地球大気系におけるエネルギーと物質の輸送は、平衡熱力学、より一般的には非平衡熱力学の原理によって支配されている。20世紀前半、物理学者たちは放射伝達の包括的な記述を開発し、それを放射平衡状態にある恒星や惑星の大気に適用し始めた。その後、放射対流平衡（RCE）の研究が進み、1960年代から1970年代にかけて成熟した。RCEモデルは、水循環など、エネルギー収支におけるより複雑な物質の流れを考慮に入れるようになり、観測結果をより適切に記述するようになった。

平衡モデルのもう一つの応用は、外部から課せられた介入という形の擾乱によって状態の変化を推定できることである。RCEの研究では、これを変化に対する強制フィードバックの枠組みにまとめ上げ、GCMの結果と一致する気候感度の結果を導出した。この概念的枠組みは、均質な擾乱（実質的には大気上端のエネルギーバランスに課せられる）は、より緩やかな応答（惑星の表面温度の変化と多かれ少なかれ相関する）によって対処され、系を新たな平衡状態へと導くと主張している。放射強制力はこれらの擾乱を説明するために用いられた用語であり、1980年代までに文献で広く用いられるようになった。^{[5] : 19–23}

関連指標

放射強制力の概念は、現在では瞬間放射強制力（IRF）と呼ばれている最初の提案から、放射不均衡と地球温暖化（全球平均地表気温）との関連性をより明確にすることを目的とした他の提案へと進化してきました。例えば、2003年には、調整された対流圏および成層圏の放射強制力を大気大循環モデルにどのように利用できるかが研究者によって説明されました。^[7]

調整放射強制力は、様々な計算手法において、成層圏温度が放射平衡（放射加熱率がゼロという意味）に達するように調整された後の不均衡を推定する。この新しい手法では、成層圏温度調整に加えて、対流圏に生じる可能性のある調整やフィードバックは推定されない。この目的のために、実効放射強制力と呼ばれる別の定義が導入された。^[8]一般的に、実効放射強制力（ERF）はCMIP6放射強制力解析の推奨事項である^[9]が、温室効果ガスとオゾンが十分に混合されている場合のように、対流圏への調整やフィードバックが重要ではないと考えられる場合には、成層圏調整手法が依然として適用されている。^{[10] [11]}放射カーネルアプローチと呼ばれる手法では、線形近似に基づくオフライン計算で気候フィードバックを推定することができる^[12]

用途

1750年を基準年とした2022年の有効放射強制力の評価。^[13]

気候変動の帰属

放射強制力は、地球のエネルギー不均衡を時間の経過とともに変化させる様々な自然的および人為的要因の強さを定量化するために使用されます。これらの要因が地球の温暖化または寒冷化を引き起こす詳細な物理的メカニズムは多様です。放射強制力を用いることで、ある要因の寄与を他の要因と比較することが可能になります。

実効放射強制力（ERF）と呼ばれる別の指標は、長期的な地表温度の反応とは無関係な大気中の急速な調整（いわゆる「高速フィードバック」）の影響を除外します。ERFは、気候変動の要因をより公平な条件で評価し、それらの影響を比較し、地球の地表温度が様々な種類の人為的強制力にどのように反応するかについて、より一貫した見解を得ることを意味します。^[14]

気候感度

放射強制力と気候フィードバックを併用すると、次の式で 定常状態（多くの場合「平衡」と呼ばれる）地表温度（Δ T _{s ）のその後の変化を推定できます。}

${\displaystyle \Delta T_{s}=~{\tilde {\lambda }}~\Delta F}$

ここで、は一般的に気候感度パラメータを表し、単位は K/(W/m ² )、Δ Fは放射強制力で W/m ²である。^[15]の推定値は 、単位が (W/m ^{2 )/K である}気候フィードバックパラメータの逆数から得られる。 の推定値は、その期間の CO ₂増加（278～405 ppm、強制力 2.0 W/m ^{2の場合）により、1750 年の基準気温より地球気温が約 1.6 K 上昇することを予測し、大気中の CO} ₂混合比が産業革命前の値の 2 倍になった場合、現在の気温よりさらに 1.4 K 上昇することを予測する。これらの計算はどちらも、他の強制力は想定していない。^[16]${\displaystyle {\tilde {\lambda }}}$ ${\displaystyle {\tilde {\lambda }}}$ ${\displaystyle \lambda }$ ${\displaystyle {\tilde {\lambda }}\approx 0.8}$

歴史的に、放射強制力は温室効果ガスなどの特定の種類の強制力に対して最も優れた予測能力を示しています。しかし、煤煙などの他の人為的影響に対しては、それほど効果的ではありません。^[14]

計算と測定

大気観測

地球全体の放射バランスは、惑星が自転し太陽の周りを公転するにつれて、また地球規模の熱異常が陸域、海洋、大気システム内で発生・消散するにつれて変動する（例：ENSO）。^[17]結果として、地球の「瞬間放射強制力」（IRF）も動的であり、全体的な温暖化と寒冷化の状態の間を自然に変動する。これらの自然変動を引き起こす周期的かつ複雑なプロセスの組み合わせは、通常、数年にも及ぶ期間を経て元に戻り、平均IRFは正味ゼロとなる。このような変動は、人間活動による長期的な（10年単位の）放射強制力の傾向を覆い隠してしまうため、そのような傾向を直接観測することは困難である。^[18]

NASA地球科学部門運用ミッション^[19]

地球の放射バランスは、1998年以来、 NASAの雲と地球放射エネルギーシステム（CERES）の観測機器によって継続的に監視されています。 ^{[20] [21]}地球の各スキャンは、全天の瞬間放射バランスの推定値を提供します。このデータ記録は、温室効果ガス、エアロゾル、地表層などの変化を含む、IRFに対する自然変動と人為的影響の両方を捉えています。また、この記録には、放射不均衡に対する遅延放射応答も含まれます。これは主に、気温、地表アルベド、大気水蒸気、雲といった地球システムフィードバックによって発生します。^{[22] [23]}

研究者らは、NASAの地球観測システムに含まれるCERES、AIRS、CloudSatなどの衛星ベースの機器からの測定値を使用して、自然変動とシステムフィードバックによる寄与を解析しました。複数年にわたるデータ記録からこれらの寄与を除去することで、大気上端（TOA）IRFの人為的傾向を観察することができます。また、データ分析は計算効率が高く、ほとんどの関連するモデリング手法や結果から独立した方法で行われました。したがって、放射強制力は2003年から2018年にかけて+0.53 W m ⁻²  （±0.11 W m ⁻²）増加したことが直接観測されました。増加の約20％は大気エアロゾル負荷の減少に関連しており、残りの80％のほとんどは温室効果ガス負荷の増加に起因していました。^{[18] [24] [25]}

_{地球規模のCO2}増加による放射不均衡の上昇傾向は、地上設置型機器によってこれまで観測されてきた。例えば、オクラホマ州とアラスカ州にある2つの大気放射測定（ARM）地点において、晴天条件下で別々に測定が行われた。^[26]それぞれの直接観測では、2010年までの10年間で、地表住民が経験した放射（赤外線）加熱が+0.2 W m ⁻²  （±0.07 W m ⁻²）増加したことが明らかになった。 ^{[27] [28]この結果は、}長波放射と最も影響力のある強制ガス（CO2 _）のみに焦点を当てていることに加え、大気吸収による緩衝作用により、TOA強制力よりも比例的に小さくなっている。

基本的な見積もり

放射強制力は、気候システムの外部にある様々な要因への依存性について評価することができる。^{[29]以下のセクションで要約されている基本的な推定値は、物質とエネルギーの物理学の}第一原理に従って導出（集約）されている。強制力（ΔF）は、地球全体の表面における特定の時間間隔における変化として表される。推定値は、数十年以上にわたる地球規模の気候強制力の文脈において重要な意味を持つ可能性がある。^[5] IPCCの第6次評価報告書に示されているガス強制力の推定値は、大気の応答（すなわち、実効放射強制力）を介して発生するいわゆる「高速」フィードバック（正または負）を含めるように調整されている。

大気ガスの変化による強制力

ハンセンら（  2025）は、IPCCがエアロゾルの冷却効果を過小評価していたため、気候感度（温室効果ガス濃度の上昇に対する地球の反応性）も過小評価していたと述べている。^{[30]ハンセンが}「ファウスト的取引」と呼ぶものにおいて、エアロゾルの規制は空気の質を改善したが、エアロゾルの冷却効果は温室効果ガスの増大する温暖化効果を緩和するには不十分になり、2023年から2024年にかけて予想外に大きな地球温暖化が生じることを説明する。^[30]

よく混合された温室効果ガスの場合、各スペクトル線を大気条件に応じて検査する放射伝達コードを用いて、濃度変化の関数として強制力ΔFを計算することができる。これらの計算は、そのガスに固有の代数式に簡略化することができる。

二酸化炭素

放射伝達コードModtranによって計算された、 CO2濃度が₂倍になった場合の放射強制力。赤い線はプランク曲線。

二酸化炭素（CO2 _）の簡略化された一次近似式は次の通りである： ^[31]

${\displaystyle \Delta F=5.35\times \ln {(C_{0}+\Delta C) \over C_{0}}~~(\mathrm {W} ~\mathrm {m} ^{-2})\,}$ 、

ここで、C ₀は体積基準のppm（百万分率）で表した基準濃度、ΔCはppmで表した濃度変化です。一部の研究（気候感度など）では、C ₀は人為的な大きな変化が生じる前の濃度とされており、1750年の推定値は278 ppmです。

人間活動による温室効果ガスの大気負荷は、過去数十年（1950年頃以降）に特に急速に増加しています。二酸化炭素の場合、1750年以降2020年時点で50%増加（ C/C ₀ ^{= 1.5）しており、これは累積放射強制力の変化（デルタF）が+2.17 W/m 2}に相当することを意味します。^[6] 排出量増加の経路に変化がないと仮定すると、今後数十年以内に濃度が倍増（C/C ₀ ^{= 2）した場合、累積放射強制力の変化（デルタF）は+3.71 W/m 2}となります。

_CO2と放射強制力の関係は、現在の濃度の約8倍まで対数的である。 ^[32]したがって、濃度が一定に増加すると、温暖化効果は徐々に小さくなる。しかし、高濃度では一次近似は不正確であり、CO2による赤外線吸収は飽和しない_。 [ ^33]対数的スケーリングの背後には様々なメカニズムが提案されているが、二酸化炭素のスペクトル分布が重要と思われる。^[34]特に、分子内に存在するフェルミ共鳴に起因する15μm帯の広がりが重要である。 ^{[35] [36] [37]}

その他の微量ガス

メタンやNなどの他の微量温室効果ガスには多少異なる式が適用される。
₂O（平方根依存）またはCFC （線形）で、係数はIPCC報告書などに示されています。 ^[38] 2016年の研究では、メタンのIPCC式に大幅な改訂が示唆されています。 ^[39]地球の大気中で最も影響力のある微量ガスによる強制力は、最近の成長傾向を説明するセクションと、 IPCCの温室効果ガスリストに含まれています。

水蒸気

水蒸気は地球の主要な温室効果ガスであり、現在、大気中のガス強制力の約半分を占めています。大気中の水蒸気濃度はほぼ完全に地球の平均気温に依存し、気温上昇1℃ごとに最大7%増加する可能性があります（クラウジウス・クラペイロンの関係も参照）。^[40]このように、長い時間スケールでは、水蒸気は二酸化炭素やその他の微量ガスの増加によって引き起こされる放射強制力を増幅するシステムフィードバックとして作用します。^{[41] [42]}

太陽放射照度の変化による強制力

総太陽放射照度（TSI）の変動

すべての波長を含む太陽放射の強度は全太陽放射照度（TSI）であり、平均すると太陽定数である。地球の年平均軌道半径1天文単位の距離で、大気圏上端で測定した場合、約1361 W m ⁻²に等しい。^[43]地球のTSIは、太陽活動と惑星の軌道力学の両方によって変化する。ERB 、ACRIM 1-3、VIRGO、TIM ^{[44] [45]}などの複数の衛星搭載機器が1978年以来、精度と精密度を向上させながら継続的にTSIを測定している。^[46]

地球を球体と近似すると、太陽に晒される断面積（）は、地球の表面積（）の4分の1に等しくなります。したがって、地球の大気圏表面1平方メートルあたりの全球平均および年間平均の太陽放射照度（）は、TSIの4分の1に等しく、ほぼ一定の となります。 ${\textstyle \pi r^{2}}$ ${\textstyle 4\pi r^{2}}$ ${\textstyle I_{0}}$ ${\textstyle I_{0}=340~~\mathrm {W} ~\mathrm {m} ^{-2}}$

地球は太陽の周りを楕円軌道で回っているため、どの瞬間に受け取るTSIも約1321 W m ⁻²（7月初旬の遠日点）から1412 W m ⁻²（1月初旬の近日点）の間で変動し、したがって年間で約±3.4％変動します。^[47]この放射照度の変化は、地球の相対的な傾斜方向の年間サイクルから主に生じる地球の季節的な気象パターンと気候帯にわずかな影響を及ぼします。^[48]このような繰り返されるサイクルは、数十年にわたる気候変動の文脈において、ネットゼロの強制力（定義により）に寄与します。

太陽黒点活動

マウンダー極小期を含む400年間の太陽黒点の歴史

年間平均TSIは、典型的な11年周期の太陽黒点活動周期において、約1360 W m ⁻²から1362 W m ⁻² （±0.05%）の間で変動する。^[49]太陽黒点の観測は1600年頃から記録されており、11年周期（シュワーベ周期）を変調させるより長い振動（グレイスバーグ周期、デブリース・スース周期など）の証拠が示されている。このような複雑な挙動にもかかわらず、11年周期の振幅は、この長期観測記録を通じて最も顕著な変動となっている。^[50]

太陽黒点に関連するTSIの変動は、数十年規模の気候変動の文脈において、わずかではあるもののゼロではないネットフォースに寄与している。^{[46]一部の研究では、}小氷期の気候変動に部分的に影響を与えた可能性が示唆されており、同時に火山活動や森林伐採も影響を与えた可能性がある。^{[51] 20世紀後半以降、}太陽黒点活動の減少傾向に伴い、平均TSIはわずかに低下している。^[52]

ミランコビッチシフト

太陽放射照度の変動によって引き起こされる気候強制力は、約4万年から10万年の周期にわたるミランコビッチサイクルの間に発生しています。ミランコビッチサイクルは、地球の軌道離心率（または楕円率）の長期サイクル、軌道傾斜角（または軸の傾き）のサイクル、および相対的な傾き方向の歳差運動で構成されています。 ^[53]これらのうち、離心率の10万年サイクルは、TSIを約±0.2％変動させます。^[54]現在、地球の離心率は最も楕円度が低く（最も円形）、平均年間TSIが非常にゆっくりと減少しています。^[53] シミュレーションでは、地球の軌道ダイナミクスは、これらの変動を含めて少なくとも今後1000万年間は安定した状態を維持することが示されています。 ^[55]

太陽による老化

太陽は約45億年前に形成されて以来、その水素燃料の約半分を消費してきました。^[56] TSIは老化過程において、1億年ごとに約1%の割合でゆっくりと増加し続けます。このような変化率は測定では検出できないほど小さく、人間の時間スケールでは無視できるほどです。

総太陽放射照度（TSI）強制概要

過去10年間における地球の太陽放射照度の最大の分数変動（Δτ）は、添付の表にまとめられています。これまでに議論した各変動は、以下の強制力に寄与しています。

${\displaystyle \Delta F=~I_{0}\times (1-R)\times \Delta \tau ~~=~238\times \Delta \tau ~~(\mathrm {W} ~\mathrm {m} ^{-2})\,}$ 、

ここで、R=0.30は地球の反射率である。太陽放射量の変化に起因する放射強制力と気候強制力は、太陽物理学において未解明の部分が存在するにもかかわらず、今後も小さいと予想される。^{[52] [58]}

アルベドとエアロゾルの変化による強制力

地球のアルベドの変動

入射する太陽放射の一部は、雲やエアロゾル、海洋や地形、雪や氷、植生、その他の自然および人工の地表構造によって反射されます。この反射率は地球の結合アルベド（R）として知られ、大気圏上層で評価され、地球全体の年間平均値は約0.30（30%）です。したがって、地球が吸収する太陽エネルギー全体の割合は（1−R）または0.70（70%）となります。^[59]

地球のアルベドの約4分の3は大気成分によるもので、雲だけでその半分を占めています。雲と水蒸気の主な役割は、地球の地殻を覆う液体の水の大部分の存在と関連しています。雲の形成と循環の地球規模のパターンは非常に複雑で、海洋熱流との相互作用や、ジェット気流による急速な輸送が見られます。さらに、地球の北半球と南半球のアルベドは実質的に等しい（0.2%以内）ことが観測されています。陸地の3分の2以上と人口の85%が北半球に集中していることを考えると、これは注目に値します。^[60]

MODIS、VIIR、CERESを含む複数の衛星搭載機器は、1998年以来、地球のアルベドを継続的に監視してきました。^{[61] 1972年以来利用可能な} Landsat画像も、いくつかの研究で使用されています。^[62]近年、測定精度が向上し、結果が収束しているため、惑星アルベドの最近の10年規模の強制影響について、より信頼性の高い評価が可能になっています。^[60]ただし、既存のデータ記録は、長期予測をサポートしたり、他の関連する質問に対処するにはまだ短すぎます。

惑星アルベドの季節変動は、地球の相対的な傾き方向の年間サイクルに主に反応して発生する一連のシステムフィードバックとして理解できます。大気の反応に加えて、地表の生物にとって最も顕著なのは、植生、積雪、海氷の被覆率の変化です。地球の平均アルベドの年間変動は、年間を通して約±0.02（±7%）の範囲で観測されており、太陽の春分点付近の年に2回、最大値が観測されています。^[60] この繰り返しサイクルは、数十年にわたる気候変動において、ネットゼロの強制力に寄与しています。

経年変動

CERES による全球アルベド異常の測定 (2000 ～ 2011 年)。

地域的なアルベドは、自然プロセス、人間の行動、そしてシステムフィードバックによる変化により、年々変化します。例えば、人間の森林伐採は通常、地球の反射率を高めますが、乾燥地への貯水や灌漑の導入は反射率を低下させる可能性があります。同様に、フィードバックを考慮すると、北極地域の氷の減少はアルベドを低下させ、低緯度から中緯度における砂漠化の拡大はアルベドを上昇させます。

2000年から2012年にかけて、地球のアルベドの全体的な傾向は、CERESの測定値の0.1%標準偏差の範囲内で識別できませんでした。^[60] 半球同値性に加え、一部の研究者は、年々の差が著しく小さいことを、惑星のアルベドが現在、複雑系フィードバックの作用によって制約されている可能性を示す証拠だと解釈しています。しかしながら、歴史的な証拠は、大規模な火山噴火などの稀な事象が、数年あるいはそれ以上にわたって惑星のアルベドを大きく変動させる可能性があることも示唆しています。^[63]

アルベド強制の概要

21世紀最初の10年間における地球のアルベドの測定された変動率（Δα ）は、添付の表にまとめられています。TSIと同様に、惑星のアルベドの変動率（ Δα）による放射強制力は、以下のとおりです。

${\displaystyle \Delta F=~-I_{0}\times R\times \Delta \alpha ~~=~-102\times \Delta \alpha ~~(\mathrm {W} ~\mathrm {m} ^{-2})\,}$ 。

衛星観測によると、近年の自然現象や人為的変化にもかかわらず、地球システムの様々なフィードバックが惑星のアルベドを安定化させていることが示されている。^[61] より長い時間スケールでは、このような外部変化から生じる正味の強制力が小さいままであるかどうかはより不確実である。

最近の成長傾向

IPCCは、放射強制力の変化に関する現在の科学的コンセンサスを次のように要約している。「1750年と比較して、2019年の人為的放射強制力は2.72 [1.96～3.48] W/m ²となり、気候システムは温暖化した。この温暖化は主に温室効果ガス濃度の上昇によるもので、エアロゾル濃度の上昇による寒冷化によって一部軽減されている。」^{[1] : 11}

放射強制力は、さまざまな人為的温室効果ガスの温暖化への影響の増大を時間の経過とともに比較するのに便利な方法です。

長寿命でよく混合された温室効果ガスの放射強制力は、産業革命以来、地球の大気中で増加している。^[6]表には、二酸化炭素（CO2 _）、メタン（CH
₄）、亜酸化窒素（N
₂O）、クロロフルオロカーボン（CFC）12および11、^{[検証失敗]}、その他15種類のハロゲン化ガス。^[66]これらのデータには、寿命が短く混合状態の悪いガスやエアロゾルからの重要な強制力の寄与、特にメタンや一部のハロゲンの崩壊による間接的な強制力は含まれていません。また、土地利用や太陽活動の変化も考慮されていません。

これらのデータは、CO2が全体の放射強制力を支配しており、メタンとクロロフルオロカーボン（CFC）は時間の経過とともに全体の放射強制力への寄与が比較的小さくなっていることを示しています_。 [ 6 ] 5つ^の主要な温室効果ガスは、1750年以降の長寿命温室効果ガスの増加による直接的な放射強制力の約96％を占めています。残りの4％は、15のマイナーハロゲン化ガスによるものです。

2016年の総強制力3.027 W m ⁻²と、一般的に受け入れられている気候感度パラメータλの値0.8 K /(W m ⁻² )を合わせると、地球温度は2.4 K上昇し、観測された約1.2 Kの上昇よりもはるかに大きくなることが観察される。^{[67] [検証失敗]}この差の一部は、地球温度が強制力によって定常状態に達するまでの遅れによるものである。残りの差は、負のエアロゾル強制力（粒子状物質の気候影響と比較）、気候感度が一般的に受け入れられている値よりも低いこと、あるいはそれらの組み合わせによるものである。^[68]

この表には、「年間温室効果ガス指数」（AGGI）も含まれています。これは、適切な地球規模の測定値が存在する任意の年における長寿命温室効果ガスによる総直接放射強制力と、1990年のそれとの比率として定義されます。 ^[6] 1990年が選ばれたのは、京都議定書の基準年であるためです。この指数は、二酸化炭素の排出と吸収、メタンと亜酸化窒素の発生源と吸収源、そしてモントリオール議定書に関連するオゾン層破壊化学物質の大気中の量の減少に影響を与える条件の年次変化を測る指標です。およびそれらの代替品である水素化 CFC (HCFC) とハイドロフルオロカーボン (HFC) の増加です。この増加のほとんどは CO2 に関連しています_。2013年の AGGI は 1.34 でした (1990 年以降、直接放射強制力全体が 34% 増加したことを示しています)。1990 年以降の CO2 強制力のみの増加は_約46% でした。CFC の減少により、正味放射強制力の増加はかなり緩和されました。

IPCCの支援の下で実施される気候モデルの相互比較で使用するために作成された代替表であり、温室効果ガスだけでなくすべての強制力が含まれています。^[69]

参照

• エネルギーポータル
• 気候変動ポータル

• 地球の暗化 – 地球の表面に到達する太陽​​光の量の減少
• 地球温暖化係数 – 温室効果ガスによって吸収される潜在的熱量

参考文献

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外部リンク

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