Mitigation Benefits and Drivers of Compound Hot–Dry Events under the SSP2-com Scenario

大気は必ずしも極端な現象を単独で引き起こすわけではありません。時には、夏の暑さが降雨不足と手を取り合って到来し、これら二つの災害が互いに強化し合う状況を作り出すことがあります。科学者たちはこれを「複合的な高温・乾燥事象」と呼んでいます。高温と水不足が同時に発生すると、熱波や干魃が単独で発生する場合よりも、森林、農場、そして都市に対してはるかに大きな被害をもたらす可能性があります。熱が土壌を乾燥させ、それがひいては蒸発による地表面の冷却を妨げ、空気をさらに熱くさせるのです。このフィードバック・ループが、生態系や人々の生活を脅かす危険なサイクルを生み出します。地球が温暖化するにつれ、これらの複合的な事象がどのように変化するかを理解することは極めて重要です。しかし、これまでの研究の多くは、世界の気温がどれほど上昇するかだけが重要であると仮定し、標準的な気候シナリオの下でこれらの事象がどのように進化するかを調査してきました。この新しい研究は、より微細な問いを投げかけています。すなわち、「排出量を削減するための具体的な経路が、リスクの性質を変えるのか、それとも結果は最終的な気温のみによって決定されるのか」という問いです。

北京大気物理学研究所の研究者たちは、二つの異なる未来の世界を比較することで、この問いに答えようと試みました。一方の世界は、排出量がしばらく上昇した後に安定するという、中道的なシナリオである「SSP2-4.5」と呼ばれる標準的な気候経路に従います。もう一方は、「SSP2-com」と呼ばれる、より政策に基づいた新しい経路に従います。この第二のシナリオは、炭素排出を削減するという最新の国家公約を組み込んでおり、今世紀末までに温暖化を約2℃に抑えるという特定の目標を目指しています。Using outputs from multiple Earth system model simulations, the team analyzed how the frequency and intensity of compound hot-dry events would evolve under the two future pathways. 彼らは特に、SSP2-comシナリオにおけるより厳格な緩和策が、単に問題を先送りにするだけなのか、それとも標準的な温暖化シナリオとは異なる形でリスクの性質そのものを変えるのかという点に関心を寄せました。

シミュレーションは、二つの明確な幕で展開される物語を明らかにしました。Through around mid-century、両方の未来は驚くほど似通っています。より厳格なSSP2-comシナリオの下でも、これらの複合的事象のリスクは依然として大幅に増大します。今世紀半ばまでに、熱と乾燥が同時に発生する日数は、歴史的な水準と比較して年間で倍増すると予測されており、これらの事象の総強度は約34パーセント増加します。この上昇は世界のほとんどの陸地にわたって発生しており、南米北部や地中海などの地域では、さらに急激な増加が見られます。この段階では、二つのシナリオの差は小さく、断片的です。厳格な緩和策は、標準的な経路と比較して、リスクに目に見えるほどの差をまだ生み出していません。

しかし、今世紀が終わりに近づくにつれ、物語は劇的に変化します。標準的な温暖化シナリオでは、これらの事象のリスクは着実に上昇し続けます。一方、より厳格なSSP2-comシナリオでは、状況は安定します。今世紀半ばを過ぎると、これらの事象の頻度は上昇を止め、横ばいになります。総強度は、今世紀半ばから末にかけて、わずか約4パーセントの微増にとどまります。21世紀後半までに、厳格なシナリオは明確な恩恵を示します。標準的な経路と比較して、複合的な高温・乾燥日の数を年間で3日近く減少させ、総強度を5.5パーセント低下させます。この減少は単なる世界平均ではなく、多くの陸域で広く見られ、特に地中海においては、厳格なシナリオの下でリスクが実際に低下し始めます。

決定的なことに、研究者たちは、この違いは気温のみでは説明できないことを発見しました。もし唯一の要因が地球の温暖化の程度であったなら、二つのシナリオはもっと似通ったものになるはずです。むしろ、この研究は、気候システムがどのように反応するかは、そこに至る経路に大きく依存することを示しています。The relationship between global warming and CHDE risk differs between the two pathways, while changes in precipitation variability and heat-drought dependence increasingly contribute to their divergence. どちらの未来においても上昇する熱がリスクの主な要因ですが、厳格な経路は、降水の挙動や、熱と乾燥の相互作用のあり方を変えます。標準的なシナリオでは、降水の変動性と、熱と干魃の間の強まる結びつきが危険を増幅させ続けます。厳格なシナリオでは、これらの増幅要因は抑制されます。地表面の挙動も異なります。The redistribution of surface energy from evaporative cooling toward sensible heating during CHDEs is generally stronger under SSP2-4.5 than under SSP2-com, consistent with stronger event-scale land-atmosphere feedback. 厳格な未来では、このフィードバック・ループはより弱いものとなります。

また、本研究は、これらの恩恵がどこでも平等に感じられるわけではないことも強調しています。地中海では厳格なシナリオの下でリスクの明確な減少が見られる一方で、チベット高原や南米北部のような他の地域では、強力な緩和策の下でもリスクが増大し続けます。これは、積極的な気候行動が長期的にはこれらの複合的な災害の世界的なエスカレーションを防ぐことができるとしても、リスクを完全に排除することはできず、一部の地域は依然として脆弱であり続けることを示唆しています。これらの知見は、極端な気象の未来は、単に世界がどれほど熱くなるかという問題だけでなく、私たちがどのようにそこに到達するかという問題でもあることを示しています。今日行われる排出政策に関する具体的な選択は、単に地球の温度を決めるだけでなく、今後数十年にわたって社会が直面することになる極端な気象事象の性質そのものを形作るのです。