日曜日、世界は記録上最も暑い日を迎えました。わずか 24 時間後、その記録は再び破られ、月曜日はおそらく数千年で最も暑い日となりました。
科学者たちは、世界各地に温度計を設置しているわけではなく、比較的広範囲にわたる観測も1世紀未満であることを考えると、世界で最も暑い日を予測することは不可能に思えるかもしれない。しかし、地球が温暖化するにつれてますます有用な技術が開発された。
EUのコペルニクス気候変動サービスが今月発表した衝撃的な暑さの調査結果は、「再解析」という手法に基づいている。これは気温データとモデルを組み合わせて気候の全体像を提供する技術だ。同センターは、地球表面のおよそ30平方キロメートルごとに、気温、風、降水量など、地球の気候のほぼリアルタイムの画像を作成している。
この再分析は1940年まで遡り、研究者は日、月、年を問わず、記録がいつ破られたかを自信を持って言うことができる。このデータは、新たな日最高気温記録以外にも、2023年が記録上最も暑い年であり、過去13か月間、すべての暦月が記録上最も暑かったことも示している。
世界のあらゆる場所に温度計があるわけではないが、コペルニクスは再解析の根拠として大量の気象データを受け取っている。
「センターには絶え間なく情報が流れ込んできます」と、欧州中期予報センター（ECMWF）の一部門である気候変動サービスのディレクター、カルロ・ブオンテンポ氏は言う。
センターの科学者たちは、世界中の気象状況に関するデータを毎日 1 億件受信しています。観測データは、飛行機、衛星、船舶、レーダー、地上レベルの気象観測所から取得され、気温、風、雨、雪、大気汚染などの他の要因に関するリアルタイムの情報を提供します。この情報は、すでに地球の気候に関する過去の情報を備えた ERA5 と呼ばれるモデルに入力されます。
これらの観測にはギャップがあります。データソースが世界のすべての地域をカバーしているわけではないからです。曇り空などの気象条件によっても、衛星などのソースから得られるデータの量が減ることがあります。これらのギャップを埋めるために、科学者たちは長期 ERA5 モデルに基づいてすでに行った予測を、観測結果と照らし合わせてテストします。つまり、特定の場所の特定の気温を予測する予報は、その場所やその近くの気象、さらには海流や空気循環などのより広範な力について研究者が受け取るすべてのデータと照らし合わせてテストされることになります。
これは、予測が実際に記録されたものとどの程度一致しているかを評価しながら繰り返し行われます。このモデルは、記録されたデータ内のエラーも考慮し、地球の気候の仕組みを左右する気象パターン、海流、気流などの物理法則に依存しています。
このようにして、可能な限り正確な全体像を描くことができます。これにより、科学者は、人類史上最も暑い日がいつ発生したかなどの記録を自信を持って宣言することができます。
世界では、米国の海洋大気庁とNASA、欧州海洋湿原基金（ECMWF）、中国気象局、日本の気象庁の5つの気象機関がこの手法を使って世界の気温を継続的に評価している。各機関のモデルは若干異なるものの、5つのグループはここ数カ月、数年間の記録的な猛暑について同様の結論に達している。
歴史的データは入手が難しい。最も長い期間続いている気温記録である英国中部イングランド気温は 17 世紀に始まった。人類が体系的に気温を観測する以前のデータは、氷河に閉じ込められたガスの泡や木の年輪などの情報源から得られる。これらの情報源は温度計の測定値ほど具体的ではないが、最近の気温は過去 10 万年で最高である可能性が高いと自信を持って言える、とコペルニクスは言う。
気象学者は、記録上最も暑い日のような特に重要な日がいつやってくるかもよくわかっている。これは、地球の平均気温が通常 7 月初旬から 8 月初旬にピークを迎えるためでもある。昨年の最も暑い日 (これは史上最も暑い日として以前の記録だった) は、歴史的な海洋熱波のさなかの 7 月初旬に発生した。エルニーニョ現象 (通常は地球全体の気温上昇を意味する自然現象) の激化も、記録的な猛暑が近づいているというさらなる手がかりとなった。
ブオンテンポ氏は、今年7月までは、世界が新たな日次記録を更新することはないと思われていたと語る。
「海洋の地球平均温度が再び上昇し始めた」と彼は言う。「私たちの予測を体系的に監視している人たちの中には警鐘を鳴らし始めた人もいる。」
先週の初めまでに、彼らは再分析に特別な注意を払い、発表の準備を整えていました。
この技術は「史上最も暑い日」の発表に役立つだけではありません。人工知能の予測モデル、特に複数の将来のシナリオを表す「アンサンブル」天気予報のトレーニングにも使用されています。また、太陽光発電会社が住宅所有者にパネルがどのくらいのエネルギーを発電できるか計算するのを手助けしたり、風力発電会社が風力発電所の設置場所を計画するのにも使用されています。
コペルニクスは現在、ERA6と呼ばれる新しいモデルの開発に取り組んでいる。このモデルはより正確で、世界を14キロメートル四方に分割し、1970年代の初期の衛星データを含む、より多くの歴史的データソースを組み込む予定だ。
ブオンテンポ氏にとって、どの日よりも重要なのは、最近の記録破りの異常な数ヶ月間の連続記録だ。なぜなら、それが世界がいかに急速に温暖化しているかを示すよりよい指標だからだ。しかし、特定の日を特定することで、気候の変化がはるかに身近に感じられるようになる。
「もっと具体的に、もっと直接的に、もっと目に見えるようにする必要があると思う」と彼は言う。「人々に情報を与えることが重要だ」
