8月29日、「史上最大の暴風雨」に変化する恐れのある台風が上陸し、突風、豪雨、高波で日本各地を襲ったとき、多くの人の頭に浮かんだのは、これは気候変動によるものだろうかという熱い疑問だった。
驚くほど早く返事が来ました。
翌日、台風シャンシャンが九州地方で東に進路を変えて日本をゆっくりと通過している間、インペリアル・カレッジ・ロンドンの科学者チームは、 気候変動が台風を「激化」させた。
それだけでなく、研究者たちは気候変動の影響を数字で正確に指摘した。温暖化により、シャンシャンの壊滅的な強風の発生確率は26％増加し、強度は7.5％増加した。
気候変動が特定の気象現象に与える影響について科学者がこれほど迅速に評価することは、10年ちょっと前には考えられなかったことだ。
インペリアル・カレッジ・ロンドンのグランサム研究所の気候変動と環境の上級講師であるフリーデリケ・オットー氏は、同僚による台風シャンシャンの研究には直接関わっていないが、気候科学コミュニティにおけるこの劇的な変化の立役者である。
2014年、オットー氏は、熱波、地滑り、熱帯暴風雨、山火事などの特定の異常気象と人為的な気候変動との関連性を研究する取り組みを促進するため、国際的な気候科学者チームで構成されるワールド・ウェザー・アトリビューション（WWA）を共同設立した。この分野は「イベント・アトリビューション」として知られている。
原因究明科学の歴史自体は1990年代に遡るが、科学者が分析結果を検証し発表するまでに数ヶ月から数年かかっていた。WWAは、異常気象の影響が一般の人々や政策立案者の記憶にまだ新しいうちに、発生から数日または数週間後に結果を公表し、気候変動に関する議論にさらに役立つ情報を提供していると同団体は述べている。
「気候変動、特に気候変動対策に関する大きな問題の一つは、地球温暖化は非常に明確でわかりやすいものの、人々の経験と結びついていないため、人々が自分の生活にとって重要だと感じていないことだ」とオットー氏は言う。
「こうした研究を迅速に行い、それを迅速に行う方法論を開発することが非常に重要だと考えた理由は、人々の経験と気候変動という比較的抽象的な科学を結び付けることができるようにするためです。」
200個の地球を創る
しかし、それはどのように機能するのでしょうか?
東京大学大気海洋研究所の准教授であり、日本を代表する事象帰属科学者の今田由紀子氏は、喫煙と肺がんの関係の研究と比較しながら、一般的な手法を説明する。
肺がんを発症したヘビースモーカーが 1 人いると想像してください。その人だけを見ても、ヘビースモーカーが肺がんの原因になったかどうかを確定することはできません。なぜなら、その人の場合、遺伝的要因や生活習慣の問題など、病気の原因となる他の要因があった可能性があるからです。
「ヘビースモーカーを100人集めて、そのうち何人が肺がんを発症するかを調べます」と今田氏は言う。「また、喫煙しない人も100人集めて、そのうち何人が肺がんを発症するかを数えます。もちろん、非喫煙者の中にも肺がんを発症する人はいますが、2つのグループを比較して、喫煙者グループの方が圧倒的に肺がんを発症する人が多いことがわかれば、喫煙が肺がん発症の可能性に影響を与えていることを証明できます。」
気象の要因特定にも同じ方法が使用されますが、異常気象の場合、研究者は人ではなく地球モデルを多数収集します。
もちろん、現実には地球は一つしかありませんが、科学者は海洋の状況や大気中の二酸化炭素やその他の温室効果ガスの量などの気象データを入力することで、コンピューター上で多数の地球モデルを作成します。
「現実に起きることは、多くの可能性の中の偶然の出来事ですが、100の地球モデルのシミュレーションを通じて、他の多くの偶然の出来事を作り出すことができます」と彼女は言います。「同時に、二酸化炭素やエアロゾル（二酸化硫黄や黒色炭素を含む）などの温暖化要因を除いた、産業革命以前に存在していたすべての条件を反映した他の100の地球モデルも作成します。」
温暖化の影響がある地球モデルとない場合の地球モデル200個を比較すると、パターンが浮かび上がる。人為的な気候変動を組み込んだモデルでは、非常に暑い日や大雨の日が多くなる可能性がはるかに高いと彼女は言う。
(他のチームでは、異なる数のモデルを使用したり、まったく別の方法を使用したりする場合があります。)
実際、科学者たちは、気候変動によって「引き起こされた」出来事について語るのではなく、複数の要因が関係していることを考慮して、温暖化がその発生確率と強度に与える影響について語っています。
イマダ氏は、今日の分析の高速化は、過去 10 年間のスーパーコンピューティングと属性評価手法の進歩によるものだと考えている。
今田氏は最近、次のような発表をした研究者のパネルに参加していた。 日本の7月の記録的な猛暑は地球温暖化なしでは「ほぼ不可能」だった文部科学省と気象庁の研究機関である気象研究所がこの研究を委託した。
この分析では、科学者らは「予測確率」法と呼ばれる手法を使用した。シミュレーションに必要な時間を短縮するため、研究者らは気象庁から実際の観測データを受け取るのを待たずに、気象庁が発表した3か月間の天気予報から海面水温と極地の海氷量に関するデータを使用したと彼女は言う。
学術的規範に反する
しかし、このような迅速な分析の結果は信頼できるのでしょうか? また、研究に関与していない人々がそれをどのように検証できるのでしょうか? 結局のところ、気象の要因特定方法は通常の査読プロセスを経て学術誌に掲載されていますが、特定の異常気象後の結果は、最初に公表された時点では信頼できるものではありません。
「当然、最初に公開したときに査読を受けることはできません。査読プロセスは 1 日で終わるものではないからです」とオットー氏は言う。「私たちのデータはすべて公開されており、ジャーナリスト向けに、データへのアクセス方法やいくつかの手法の適用方法を学べるトレーニングも行っています。」
WWA はウェブサイトで、科学者らが最終的に帰属研究を科学雑誌に発表するが、その結果は最初に公表したものとほとんど変わらないと述べている。オットー氏はまた、分析のスピードが質を犠牲にしているという主張を否定している。
「データに問題があったり、確信が持てなかったりして、研究を遅らせたこともありました」と彼女は言う。「できることは常にあります。ですから、私たちは単一の研究でどのような分析を行うかを明確に制限していますが、査読研究を行う際にも同じことをします。」
それでも、オットー氏は、10年前に迅速分析を始めたとき、チームが査読前に研究結果を公表したことで科学界に波紋を呼んだことを認めている。多くの人がそのことに「不満」だったと彼女は回想する。
「科学界、特に気候科学界は非常に保守的です」と彼女は言い、研究内容は政治的なものでなくても、原因究明研究を迅速に行うことは「非常に政治的な行為」だと指摘する。
「科学者がこうした問題について話さないのは無責任だと感じました。実際に疑問が生じれば答えられるのにです。科学者として発言しないことで、政治的意見しか持たない人たちに議論を委ねることになってしまったのです。」
オットー氏の取り組みに対する批判は時とともに薄れていった。
「今はまったく問題はありません」と彼女は言う。「科学界は過去 10 年間で大きく変わったと思います。特に化石燃料の燃焼による排出量の増加が続き、その影響がずっと目に見えやすくなったため、ほとんどの科学者は『そうだ、ただ黙って査読付きの論文を書いているだけではだめだ。論文が実際に読まれ、公の議論の一部となるようにしなければならない』と言うでしょう。」
今田氏はまた、国連の気候変動に関する政府間パネルの第6次評価報告書では、そのハイライトの一つとして事象の帰属研究が取り上げられており、事象の帰属研究は国際的に認知されていると述べている。オットー氏は、2021年に発表された同報告書の物的証拠の側面に貢献した作業部会の主執筆者の一人であり、2023年に発表される最終報告書の主執筆者の一人でもある。
さらなる温暖化、さらなる熱波
WWA はこれまで 400 件を超える調査を実施しており、その研究に基づき、世界中のあらゆる熱波は気候変動によって強くなり、発生する可能性が高まっていると自信を持って言えるようになりました。
その他の異常気象は、地元の気象条件や人為的要因の影響を受けるため、それほど明確ではない。例えば、異常な降雨による洪水が気候変動によりより頻繁に発生し、より激しくなっているという確信度が最も高いのは、北ヨーロッパと中央北米だが、その他の地域ではさまざまな程度の不確実性が残っている。異常な降雨の影響は、土地利用、水管理の質、洪水防御にも左右されると、同グループは述べている。
今後、オットー氏は、発展途上国における観測データや気象・気候モデルの不足が、原因究明科学者にとって最大の課題の一つであると指摘している。
「温室効果ガスの増加や熱波の増加など、ごく基本的なことはわかっています。しかし、それが干ばつという形で地域的にどのように影響するか、たとえばそれがENSOのような自然変動システムとどのように相互作用するかについては、世界の一部の地域では、答えを出すための適切なツールが実際にはないのです。」
ENSO（エルニーニョ・南方振動）は、3年から7年にわたって中部および東部熱帯太平洋の海水温に変化を引き起こす、繰り返される気候パターンです。この現象は、今年と昨年世界中で観測された猛暑の一因となりました。
一方、今田氏は、この分野をさらに発展させるためには、科学者間のより強力な国際協力が必要だと指摘する。また、今田氏は、地球がさらに温暖化した場合の気候がどのようなものになるかを明らかにする研究にも積極的に取り組むつもりだ。
「事象の帰属自体は、過去から現在までの地球温暖化が（異常気象に）どのように寄与してきたかというメッセージですが、気温が1.5度または2度上昇すると状況がどれほどひどくなるかも示したいのです」と彼女は言う。
彼女は、地球の気温が3度以上上昇したらどうなるかという悲惨な状況を描くだろうか？
「はい」と彼女は言う。「それは私たちの計画の一部です。」
