気候

気候とは、ある地域の長期的な気象パターンであり、通常は30年以上の平均です。 ^{[1] [2]}より厳密に言えば、数か月から数百万年にわたる期間にわたる気象変数の平均と変動です。一般的に測定される気象変数には、気温、湿度、大気圧、風、降水量などがあります。より広い意味では、気候とは、大気、水圏、氷圏、岩石圏、生物圏を含む気候システムの構成要素の状態と、それらの相互作用のことです。^[1]ある場所の気候は、その緯度、経度、地形、高度、土地利用、近くの水域とその流れの影響を受けます。^[3]

気候は平均的かつ典型的な変数、最も一般的なのは気温と降水量によって分類できます。最も広く使用されている分類体系はケッペンの気候区分です。1948年から使用されているソーンスウェイトシステム^[4]は、蒸発散量を気温と降水量情報と組み合わせたもので、生物多様性と気候変動が生物多様性に与える影響を研究するために使用されています。ソーンスウェイトの気候区分の主な分類は、微温帯、中温帯、および巨大温帯です。^[5]最後に、ベルジェロン分類システムと空間総観分類システムは、地域の気候を定義する気団の起源に焦点を当てています。

古気候学は、古代の気候を研究する学問です。古気候学者は、地球形成の時代から始まる、特定の地質学的期間中の地球上のあらゆる部分の気候の変動を説明しようとします。 ^[6] 19世紀以前には気候を直接観測したものはほとんどなかったため、古気候は代理変数から推測されます。代理変数には、湖底や氷床コアで見つかった堆積物などの非生物的証拠と、樹木の年輪やサンゴなどの生物的証拠が含まれます。気候モデルは、過去、現在、および将来の気候の数学的モデルです。気候変動は、さまざまな要因により、長期または短期のタイムスケールで発生する可能性があります。最近の温暖化は、生物相の再分布をもたらす地球温暖化の観点から議論されています。例えば、気候科学者レスリー・アン・ヒューズは次のように書いている。「年間平均気温が3℃[5°F]変化すると、等温線は緯度で約300～400km[190～250マイル]（温帯）または標高で500m[1,600フィート]移動する。したがって、気候帯の変化に応じて、生物種は標高を上昇させたり、緯度を両極に向かったりすることが予想される。」^{[7] [8]}

気候（古代ギリシャ語の κλίμα  「傾向」に由来）は、一般的に長期間にわたって平均化された天候と定義されます。^[9]標準的な平均期間は30年ですが、^[10]目的に応じて他の期間が使用されることもあります。気候には、日ごとまたは年ごとの変動の大きさなど、平均以外の統計も含まれます。気候変動に関する政府間パネル（IPCC）2001年用語集の定義は次のとおりです。

「狭義の気候は、通常「平均的な天気」と定義されますが、より厳密には、数か月から数千年、数百万年にわたる期間にわたる関連量の平均と変動に関する統計的記述として定義されます。世界気象機関 (WMO) の定義によると、古典的な期間は 30 年です。これらの量は、ほとんどの場合、気温、降水量、風などの表面変数です。広義の気候は、統計的記述を含む気候システムの状態です。」^[11]

世界気象機関（WMO）は、「気候の標準値」を「気候学者が現在の気候学的傾向を過去の傾向や典型的と考えられるものと比較するために使用する基準点」と説明しています。「気候の標準値は、30年間の気候要素（例：気温）の算術平均として定義されます。30年間は、エルニーニョ南方振動などの年次変動や異常を除外するのに十分な長さであると同時に、より長い気候傾向を示すのに十分な短さであるため使用されます。」^[12]

WMOは、1929年に気候学の技術委員会を設立した国際気象機関から生まれました。1934年のヴィースバーデン会議で、技術委員会は1901年から1930年の30年間を気候標準値の基準期間として指定しました。1982年、WMOは気候標準値を更新することに同意し、その後、1961年1月1日から1990年12月31日までの気候データに基づいて気候標準値が更新されました。 ^[13] 1961年から1990年の気候標準値が基準参照期間として機能します。 WMOが次に公表する気候標準値は1991年から2010年までのものです。^[14]最も一般的な大気変数（気温、気圧、降水量、風）の収集に加え、湿度、視程、雲量、太陽放射、土壌温度、パン蒸発率、雷の日数、雹の日数などの変数も収集され、気候条件の変化を測定します。^[15]

気候と天気の違いは、「気​​候はあなたが期待するもの、天気はあなたが得るものである」というよく知られたフレーズにうまくまとめられています。^[16]歴史的に見ると、緯度、高度、陸地と水域の比率、海や山への近さなど、気候を決定するほぼ一定の変数がいくつかあります。これらの変数はすべて、プレートテクトニクスなどのプロセスにより、数百万年単位でのみ変化します。他の気候決定要因はより動的です。海洋の熱塩循環により、北大西洋は他の海域と比較して 5 °C (41 °F) 温暖化します。^[17]他の海流は、より地域的な規模で陸地と水の間で熱を再分配します。植生の密度と種類は、地域レベルで太陽熱吸収、^[18]保水、降雨量に影響します。大気中の温室効果ガス（特に二酸化炭素とメタン）の量の変化は、地球が保持する太陽エネルギーの量を決定し、地球温暖化または地球寒冷化につながります。気候を決定する変数は数多くあり、相互作用は複雑ですが、少なくとも歴史的な気候変動の決定要因に関する限り、大まかな概要は理解されているという一般的な合意があります。^{[19] [20]}

気候区分は世界の気候を分類するシステムです。気候は地域の生命に大きな影響を与えるため、気候区分はバイオーム区分と密接に相関することがあります。最もよく使われているものの1つは、 1899年に初めて開発されたケッペンの気候区分です^。[21]

気候を同様のレジームに分類する方法はいくつかある。もともと、気候は古代ギリシャで、場所の緯度に応じた天候を説明するために定義されていた。現代の気候分類法は、気候の原因に焦点を当てた遺伝的方法と、気候の影響に焦点を当てた経験的方法に大別できる。遺伝的分類の例には、総観気象擾乱内の異なる気団タイプまたは場所の相対頻度に基づく方法が含まれる。経験的分類の例には、植物の耐寒性^[22]、蒸発散量^[23]によって定義される気候帯、またはより一般的には、特定のバイオームに関連する気候を識別するために設計されたケッペンの気候区分がある。これらの分類体系の一般的な欠点は、自然界でより一般的な気候特性の緩やかな遷移ではなく、定義するゾーン間に明確な境界が生成されることである。

古気候学は、地球の歴史の長い期間にわたる過去の気候を研究する学問です。氷床、樹木の年輪、堆積物、花粉、サンゴ、岩石など、さまざまな時間スケール（数十年から数千年）の証拠を使用して、過去の気候の状態を判断します。安定期間と変化期間を示し、変化が規則的な周期などのパターンに従っているかどうかを示すことができます。^[24]

現代の気候記録の詳細は、過去数世紀にわたる温度計、気圧計、風速計などの気象計の測定を通じて知られています。現代の時間スケールで気象を研究するために使用される機器、その観測頻度、既知の誤差、その直接的な環境、および露出は長年にわたって変化しており、過去数世紀の気候を研究する際にはこれらを考慮する必要があります。^[25]長期的な現代の気候記録は、人口密集地と裕福な国に偏っています。^[26] 1960年代以降、衛星の打ち上げにより、北極地域や海洋など、人間がほとんどまたはまったく存在しない地域を含む地球規模で記録を収集できるようになりました。

気候変動とは、個々の気象現象の範囲を超えたあらゆる空間的および時間的スケールにおける、気候の平均状態およびその他の特性（極端な気象の可能性など）の変動を表す用語です。 ^[27]変動の一部は体系的に引き起こされるものではなく、ランダムなタイミングで発生します。このような変動はランダム変動またはノイズと呼ばれます。一方、周期的変動は比較的規則的に発生し、明確な変動モードまたは気候パターンで発生します。^[28]

地球の気候変動と天文学的要因（重心の変化、太陽変動、宇宙線フラックス、雲アルベド フィードバック、ミランコビッチサイクル）および海洋大気気候システム間の熱分布モードとの間には密接な相関関係がある。場合によっては、現在、過去、古気候学的な自然振動が、大規模な火山噴火、衝突イベント、気候プロキシデータの不規則性、正のフィードバックプロセス、または温室効果ガスなどの物質の人為的 排出によって隠されることがある。^[29]

長年にわたり、気候変動性とそれに関連する用語である「気候変動」の定義は変化してきました。現在、「気候変動」という用語は長期的かつ人為的な変化を意味しますが、 1960年代には、「気候変動」という言葉は、現在「気候変動性」と呼ばれているもの、つまり気候の不一致や異常を指すために使用されていました。^[28]

気候変動とは、地球規模または地域規模の気候が時間とともに変化することである。^[34]これは、数十年から数百万年にわたる大気の変動性または平均状態の変化を反映している。これらの変化は、地球内部のプロセス、外部の力（例：太陽光の強度の変化）、または最近発見された人間の活動によって引き起こされる可能性がある。^{[35] [36]科学者は、}地球のエネルギー不均衡（EEI）が地球規模の変化の状態を測る基本的な指標であることを 確認している。^[37]

近年、特に環境政策の文脈では、「気候変動」という用語は、地球温暖化として知られる平均地表温度の上昇を含む現代の気候の変化のみを指すことが多い。場合によっては、この用語は、国連気候変動枠組条約（UNFCCC）のように、人為的原因を前提として使用されることもある。UNFCCCは、人為的原因以外による変動に対して「気候変動性」を使用している。^[38]

地球は過去に4度の大氷河期を含む周期的な気候変動を経験してきた。これらは通常より寒冷な氷河期と、その間を隔てる間氷期から構成される。氷河期に雪と氷が蓄積すると地表アルベドが増加し、太陽エネルギーの多くが宇宙に反射され、大気の温度が低く保たれる。火山活動などによる温室効果ガスの増加は地球の気温を上昇させ、間氷期を生み出す可能性がある。氷河期の原因として提案されているものには、大陸の位置、地球の軌道の変化、太陽出力の変化、火山活動などがある。^[39]しかし、これらの自然に引き起こされる気候の変化は、人間の活動による温室効果ガスの排出によって引き起こされる現在の変化の速度よりもはるかに遅い時間スケールで起こる。^[40]

EUのコペルニクス気候変動サービスによると、2023年2月から2024年1月にかけて世界の平均気温は1.5℃を超える上昇を記録した。^[41]

気候モデルは、一連の物理方程式を通じて、大気、^[42]、 海洋、地表、氷の間の放射エネルギーの相互作用と移動をシミュレートする定量的手法を使用する。気候モデルは、気象や気候システムのダイナミクスの研究から将来の気候の予測まで、さまざまな目的で使用されている。すべての気候モデルは、地球への短波（可視光線を含む）電磁放射として入射するエネルギーと、地球から放射される長波（赤外線）電磁放射として放出されるエネルギーをバランスさせ、またはほぼバランスさせている。バランスが崩れると、地球の平均気温が変化する。

気候モデルは、100 km超から1 kmまで、さまざまな解像度で利用できます。高解像度の全球気候モデルには膨大な計算リソースが必要となるため、全球データセットはごくわずかしか存在しません。全球気候モデルは、地域気候モデルに動的または統計的にダウンスケールして、気候変動の影響を局所規模で分析することができます。例としては、ICON ^[43]や、機械的にダウンスケールされたデータである CHELSA (地球の陸地表面の高解像度気候学) などがあります。^{[44] [45]}

近年、これらのモデルの最も話題になっている応用は、大気中の温室効果ガス、主に二酸化炭素の増加の影響を推測するための使用です(温室効果ガスを参照)。これらのモデルは、地球の平均地表温度の上昇傾向を予測しており、最も急速な気温上昇は北半球の高緯度で予測されています。

モデルは比較的単純なものから非常に複雑なものまで様々です。単純な放射熱伝達モデルは地球を一点として扱い、放出されるエネルギーを平均化します。これは垂直方向（放射対流モデルの場合）または水平方向に拡張できます。最後に、より複雑な（結合した）大気・海洋・海氷 の全球気候モデルは、質量とエネルギーの移動と放射交換の完全な方程式を離散化して解きます。^[46]

• アレクサンダー・バカン(1878)。"気候" 。ブリタニカ百科事典。 Vol. VI (第 9 版)。 1 ～ 7 ページ。
• ロイメルト、ヨハネス: 「ヴァールスの気候区分。説明」 ( Geografisk Tidsskrift、バンド 48; 1946)
• 異星の気候の研究：太陽系外の大気の特性を解明することは今や手の届くところにある ケビン・ヘン 2012年7月～8月アメリカン・サイエンティスト

ウィキメディア・コモンズには、気候に関連するメディアがあります。

Wikisource には、 1905 年の新国際百科事典の記事「気候」のテキストがあります。

• NOAA 気候サービスポータル
• NOAA 気候の現状
• NASA の気候変動と地球温暖化ポータル
• 気候予測プロジェクト
• 気候指数とモード情報 2016-11-19にWayback Machineでアーカイブ– 北極
• 気候: 世界と米国の場所のデータとグラフ
• IPCC データ配布センター、 Wayback Machineに 2016-05-19 にアーカイブ– 気候データと使用に関するガイダンス。
• HistoricalClimatology.com – 過去、現在、未来の気候 – 2013 年。
• Globalclimatemonitor – 1901 年からの気候情報が含まれています。
• ClimateCharts – 最近および過去のデータの気候チャートを生成する Web アプリケーション。
• 国際災害データベース
• パリ気候変動会議

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この音声ファイルは、2023年5月18日付のこの記事の改訂版から作成されたもので、その後の編集は反映されていません。 (2023-05-18)

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