Local temperatures rapidly depart from historical experience beyond 1.5°C

何十年もの間、科学者たちは地球の平均気温の上昇を追跡し、世界の温度計が産業革命前の基準を越えて上昇していく様子を見守ってきた。しかし、特定の町や都市、あるいは森林で暮らす人々にとって、その物語は単なる世界的な平均値の話ではない。それは、彼らが日々経験する「ローカルな天候」についての物語である。気候科学において、長年つきまとってきた重要な問いがある。すなわち、「熱がいつ永続的なものになるのか」という問いだ。単発の記録的な暑い夏と、人間社会や自然のエコシステムが進化の過程で期待してきた温度範囲に、二度と戻ることのない未来との間には明確な違いがある。科学者たちはこれを「ウォーム・ステート（温暖状態）」と呼ぶ。これは、年間の平均気温が歴史上の最高レベルを上回り続け、過去の馴染み深い涼しさに二度と戻らない状態を指す。この転換がいつ起こるかを理解することは極めて重要である。なぜなら、私たちのインフラ、農作物、そしてエコシステムはすべて、気候がいずれは歴史的な規範へと回帰するという前提の上に築かれているからだ。もしその回帰が二度と訪れないのであれば、世界を設計するための参照点は消失してしまうことになる。

オックスフォード大学の研究者による新しい研究は、異なる問いを投げかけることで、この不確実性に取り組んでいる。彼らは、特定の都市がいつ熱の記録を更新するかを正確に予測しようとするのではなく、「ある一定レベルの世界的な温暖化が進んだとき、現地の気温が歴史的な最大値を永久に上回り続ける可能性はどの程度あるのか」を問うたのである。この答えを導き出すために、チームは膨大なコンピュータ・シミュレーションのライブラリを活用した。彼らは、408種類もの異なる気候シミュレーションを用いて、高度なコンピュータ・プログラム、すなわちニューラルネットワークと呼ばれる一種の人工知能を訓練した。これらのシミュレーションは様々な起こりうる未来を表しているが、研究者たちは、温室効果ガスの排出量が増加しつつも最終的には安定するという、現在の世界の政策的コミットメントに密接に一致する一つの特定の経路に焦点を絞った。プログラムは、各地点の気候履歴におけるパターン、例えば、気温が自然にどれほど変動するか、そして温暖化の傾向がどれほどの速さで加速しているかといったことを学習した。そして、世界が特定の温暖化の節目（産業革命前と比較して1.5度、2度、2.5度、および3度の上昇）に達した際、ある場所が永久的な「ウォーム・ステート」に入る確率を算出するために、この知識を用いた。

結果は、厳しく、かつ加速する現実を明らかにしている。世界的な温暖化が1.5度の場合、状況は比較的抑制されている。これらのシミュレーションでは、永久的なウォーム・ステートに陥る可能性が非常に高い陸地面積は、世界の陸地のわずか2.2パーセントであった。しかし、状況はわずか0.5度の追加的な温暖化によって劇的に変化する。地球が2度に達すると、この新しい、前例のない気候に固定される陸地面積は急激に拡大し、世界の陸地表面の40.3パーセントを覆うようになる。これは単なる地理的な変化ではない。人間社会の変化である。世界が2度の温暖化に達するまでに、現在地球上に居住している人々のほぼ半分が、年間の気温が歴史的な最大値を下回ることが二度とない地域に置かれることになる。温暖化が2.5度、3度へと進むにつれ、その数値はさらに上昇し、最終的には世界人口の96パーセントと、世界の地上植物の約80パーセントが、これらの持続的な記録更新の状態にさらされることになる。

また、本研究は、なぜこれまでの推定が誤解を招く可能性があったのかについても明らかにしている。以前の研究では、気候モデルを単一の均質な声として扱い、それらを平均化することで、気候が変化する正確な日付を見つけ出そうとする傾向があった。オックスフォードのチームは、このアプローチが決定的な詳細を見落としていることを発見した。それは「自然でランダムな天候の変動」の役割である。彼らのシミュレーションでは、同じシナリオを実行している二つの同一の気候モデルであっても、オスロのような特定の都市に対しては、全く異なる結果をもたらすことがあった。ある実行では、その都市は2058年に永久的なウォーム・ステートに入るかもしれないが、別の実行では、それが起こるのは2091年になるかもしれない。この数十年の差は、天候の自然な増減によって引き起こされるものであり、それが熱が永久的なものになる瞬間を遅らせたり、早めたりするのである。研究者たちは、ニューラルネットワークにこれらの局所的な変動と各地点の特定の履歴を考慮させるよう訓練することで、単純な平均よりもはるかに信頼性の高いツールを作り上げた。彼らは、見たことのない他の気候モデルを用いてこの手法を検証し、そのプログラムが単にグローバルな平均に基づいて推測するのではなく、その場所のユニークな気候履歴に基づいて結果を正確に予測できることを証明した。

この研究結果が示唆する内容は、私たちが未来をどのように捉えるべきかについて、深い意味を持っている。この研究は、気候が「時折記録を更新する状態」から「恒久的に記録を上回る状態」へと移行するプロセスは、緩やかで線形なスライドではなく、1.5度から2度の温暖化の間で急激に加速する現象であることを示唆している。熱帯地方は、他の地域よりも天候の自然な変動が少ないため、温暖化のシグナルがより明確であり、最初にこの転換を経験する。しかし、本研究は、これが遠い未来の問題ではなく、現在の政策がすでに世界を向かわせている軌道であることを強調している。シミュレーションによれば、現在の政治的コミットメントに最も近い排出経路の下では、急速に増加するシェアの人類と地球の植生が、現地の気候に歴史的な類似が存在しない未来へと組み込まれていくことになる。本研究は、あらゆる都市に対してこのことがいつ起こるかという正確な年を予測すると主張しているのではない。むしろ、リスクに関する極めて信頼性の高いマップを提供しており、過去からの永久的な離脱を回避するための窓口は急速に閉じつつあり、その閾値を越えた際の結果は、これまで理解されていたよりもはるかに広範囲に及ぶことを示しているのである。