きれいな空気が太平洋の風を強める

熱帯太平洋は、気候の年ごとのリズムの多くを決めている。その貿易風とウォーカー循環――暖かい西太平洋の上で上昇し、東で下降する巨大な空気のループ――が、熱帯の雨がどこに降るかを決める。この海洋と大気の仕組みから生まれるのがエルニーニョで、人の住むすべての大陸で雨と気温を変動させる。

したがって、太平洋の平均的な状態を変えるものは何であれ、遠く離れた場所の気候リスクを変えうる。そうした変化の一つが迫っている。各国が大気質に取り組むにつれ、エアロゾル――小さな汚染粒子――と、地表付近のオゾンをつくるガスの排出は、とりわけアジアで急激に減ると見込まれている。それが太平洋の循環に何をもたらすかについては意見が割れてきた。エアロゾルを除くと循環が弱まると示唆する研究もあれば、平均すると変化はないとする研究もあった。エルニーニョを調べた研究は一つもなかった。

12のモデル、2つの未来

セント・アンドルーズ大学の英国国立大気科学センターのIoana Colfescuと、セント・アンドルーズ、エディンバラ、ボローニャの同僚たちは、まさにこの問いのために設計された実験を用いた。どちらの実験でも、温室効果ガスは同じ道筋で増え続ける。一方では大気汚染が高いままで、もう一方では厳しい大気質対策によって汚染が削減される。その差が、きれいな空気の効果を切り出す。

彼らは12の地球システムモデルを解析し、どの統計検定でも各モデルを1回ずつ数えた。

2040年以降、強まる貿易風

2036〜2054年には、きれいな空気が赤道太平洋の貿易風を強める。

西太平洋に風が及ぼす押しは約4%大きくなり、これは12モデル中11で見られる。
ウォーカー循環を駆動する気圧差は大きくなり、これも12モデル中11で見られる。
海面と水温躍層――暖かい表層の水と冷たい深層の水の境目で、ここでは水温が20 °Cになる深さでたどる――の傾きは、海洋データを提供するすべてのモデルで急になる。貿易風が強まると、暖かい水が西側により多く積み上がるのだ。

2035年より前には、これらはいずれも自然変動から際立たない。信号が雑音を上回るのは2040年代になってからだ。また季節性があり、5月から12月に最も強い。

規模が重要だ。削減がなければ、同じモデルは今世紀半ばまでに西太平洋の貿易風が弱まると予測する。きれいな空気はその弱まりの約半分から3分の2を打ち消す。不確かさの幅は、完全な相殺すら否定しない。

インド洋とのつながり

3つのモデルを海面水温を固定して走らせると、エアロゾルが取り除かれた空を通してアジアの地表に届く日射が増えるにもかかわらず、効果は消える。したがって、海洋がこの連鎖の一部であるはずだ。

著者たちが指摘する手がかりはこうだ。削減のもとでは、インド洋が熱帯太平洋より0.045 °C多く温まる。その大半は8月から12月で、まさに貿易風が最も強まる時期である。以前の研究で、インド洋が太平洋より暖かいと西太平洋上に東風（貿易風と同じく東から吹く風）が吹くことが示されていた。地域ごとに一つずつエアロゾルを除く実験もこれと一致する。アフリカと中東上空のエアロゾルを減らすと、太平洋に対してインド洋が温まり、貿易風が強まる。東アジア上空で減らすと、インド洋はわずかに冷え、貿易風は強まらない。

著者たちは慎重な姿勢を崩さない。各モデルの中では、このつながりをエルニーニョそのものから切り分けるのは難しく、インド洋の昇温がこの応答を引き起こしていることを示したわけではないと彼らは書いている。

エルニーニョは動かず、周囲は動く

エルニーニョの強さ――赤道太平洋中部の海面水温のゆれの典型的な大きさ――の変化は**−0.014 °Cで、統計的にはゼロである。実際の変化があったとしても、その振幅の約10分の1**より小さい。同じ検定は温室効果ガスによるより大きな変化をきちんと検出するので、見逃しているわけではない。きれいな空気のシミュレーションを一度も見ずに訓練した、エルニーニョのAIエミュレーター（模擬モデル）は、それらをよく予測し、やはり変化なしと予測する。なぜか。これらのモデルでは、エルニーニョは減衰振動――放っておけばひとりでに消えてしまう振動――であり、気象の雑音によって維持されている。そして貿易風の4%の変化はそれを変えるには小さすぎるのだ。

エルニーニョが遠く離れた地域に作用する仕方にも、検出できるほどの変化はない。それでも、エルニーニョの影響は変わる。エルニーニョが作用する気候そのものが変わるからだ。削減のもとでは、インド、海洋大陸、東アフリカ、米国南部で、背景の気温が0.12〜0.29 °C上がる。ブラジル北東部では、エルニーニョの季節が削減のない未来の気温のうち最も高い3分の1に入る確率が0.75から0.96に上がる。インドとアフリカ南部の降水の変化は、示唆的なものにとどまる。

著者たちの実践的なメッセージはこうだ。背景の気候を固定したままの予報や影響評価は、これらの地域でエルニーニョとともにやってくる暑さを見誤るだろう。彼らの注意書き：きれいな空気のシナリオについて海洋データを提供したモデルは8つか9つにすぎず、振幅の10分の1より小さいエルニーニョの変化は彼らの検定をすり抜けてしまう。