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気候変動シナリオとは、気候変動の背後にある「一連の主要な推進力」に基づいた仮想的な未来像である。[ 1 ]： 1812シナリオは、気候変動の緩和と適応の長期的な有効性を検証する。[ 2 ] 気候変動シナリオと密接に関連しているのが、より具体的で行動指向的なパスウェイである。しかし、文献では、シナリオとパスウェイという用語はしばしば同義語として用いられる。[ 3 ]： 9
気候変動シナリオには多くの要因が影響を及ぼします。重要な要因として、人口（および人口増加）、経済活動、そして新技術の3つが挙げられます。World3やPOLESといった経済・エネルギーモデルは、これらの要因の影響を定量化します。
気候変動シナリオは、国レベル、地域レベル、または地球規模で存在します。各国は、意思決定をよりよく理解するためにシナリオ研究を利用します。これは、適応計画や国別決定貢献を策定する際に役立ちます。パリ協定のような気候変動緩和のための国際目標は、これらのシナリオの研究に基づいています。例えば、IPCCの1.5℃地球温暖化特別報告書は、2018年の国連気候変動会議への「重要な科学的インプット」でした。[ 4 ]この報告書では、地球温暖化緩和のシナリオを記述したさまざまな経路が検討されています。経路には、例えば、エネルギー供給と二酸化炭素除去のポートフォリオが含まれます。
IPCC第6次評価報告書はシナリオを次のように定義しています。「主要な推進力と関係性に関する一連の仮定に基づいて、将来がどのように展開する可能性があるかについてのもっともらしい記述」[ 1 ]： 1812シナリオのセットは、起こりうる未来の範囲を示します。
シナリオは予測ではありません。[ 1 ]： 1812シナリオは、意思決定者が決定の結果がどうなるかを理解するのに役立ちます。
経路の概念は密接に関連している。経路の正式な定義は以下のとおりである。「自然システムおよび／または人間システムが将来の状態に向かって時間的に進化すること。[...] 経路アプローチは、さまざまなスケールにわたる多様なダイナミクス、目標、およびアクターを含む。」[ 1 ]： 1810
言い換えれば、パスウェイとは、あるシナリオを実現するために必要な行動を一覧にしたロードマップのようなものです。意思決定者は、パスウェイを用いて計画を立てることができます。例えば、化石燃料の段階的廃止の時期や、化石燃料補助金の削減時期などについて検討する際に活用できます。
シナリオに比べて、パスウェイはより具体的で行動指向的です。パスウェイは、望ましい気候目標を達成するためのロードマップを提供します。将来、同じシナリオの最終目標に到達するには、複数のパスウェイが存在する可能性があります。
文献では、シナリオと経路という用語はしばしば同義語として用いられている。[ 3 ]： 9物理科学的根拠に関するIPCCの出版物ではシナリオがより多く用いられる傾向があるのに対し、緩和に関する出版物ではモデル化された排出経路と緩和経路という用語が用いられる傾向がある。[ 3 ]： 9
シナリオの種類は以下のとおりです。[ 1 ]： 1813
ベースラインシナリオは、代替シナリオ（緩和シナリオなど）と比較するための基準として使用されます。 [ 7 ]温室効果ガス排出量の定量的予測は多岐にわたります。[ 8 ]「SRES」シナリオは「ベースライン」排出シナリオ（つまり、将来的に排出量を制限する努力は行われないと想定している）であり、[ 9 ]科学文献で頻繁に使用されています（詳細は排出シナリオに関する特別報告書を参照）。
気候変動シナリオは、起こりうる未来の物語と考えることができます。これらは、ガバナンス、社会構造、制度など、定量化が難しい要因を記述することを可能にします。シナリオには、持続可能な開発のさまざまな形態から、社会、経済、環境システムの崩壊まで、かなりの多様性があります。[ 10 ]
シナリオの様相に影響を与える要因としては、将来の人口水準、経済活動、統治構造、社会的価値観、技術変化のパターンなどが挙げられる。経済活動と温室効果ガス排出量の関係には、明確なパターンは見られなかった。経済成長は、温室効果ガス排出量の増加または減少と両立することが分かった。後者の場合、排出量の増加は、エネルギー効率の向上、非化石エネルギー源への移行、および／または脱工業化（サービスベース）経済への移行によって抑制される。
排出量予測に影響を与える要因は以下のとおりです。
シナリオを作成する際に重要な考慮事項は、発展途上国で社会経済開発がどのように進展するかである。[ 12 ]例えば、発展途上国が現在の工業国と同様の発展経路をたどると、排出量が非常に増加する可能性がある。排出量は経済成長率だけに依存するわけではない。その他の要因には、生産システムの構造変化、エネルギーなどのセクターにおける技術パターン、人間の居住地と都市構造の地理的分布（これは、例えば輸送要件に影響を与える）、消費パターン（住宅パターン、レジャー活動など） 、貿易パターン、保護主義の程度、地域貿易圏の形成などが含まれ、これらは技術の利用可能性に影響を与える可能性がある。
ほとんどの研究では、以下の関係が見つかっています（ただし、因果関係の証明ではありません）。[ 10 ]
温室効果ガス排出量の予測傾向は、さまざまな形式で表示されます。
気候変動緩和シナリオとは、化石燃料以外のエネルギー源への包括的な転換など、意図的な行動によって地球温暖化が抑制される可能性のある未来のことである。これらの行動は、大気中の温室効果ガス濃度を気候変動の悪影響を抑制するレベルで安定させるために、排出量を最小限に抑えるものである。これらのシナリオを用いることで、さまざまなレベルのグローバルな目標の枠組みの中で、さまざまな炭素価格が経済に与える影響を検証することが可能となる。[ 14 ]
パリ協定は、気候変動の影響を軽減するために、世界の気温上昇を産業革命以前の水準から2 ℃未満、できれば1.5 ℃未満に抑えることを目標としている。[ 15 ]典型的な緩和シナリオは、二酸化炭素（CO2 ）の望ましい大気中濃度などの長期目標を選択し、次に温室効果ガスの世界および各国の正味排出量に上限を設けるなど、その目標に合わせた行動をとることによって構築される。
地球を冷却するか温暖化させるかにかかわらず、気候変動への寄与は、地球のエネルギー収支にもたらす放射強制力または不均衡という観点から説明されることが多い。現在および将来において、人為起源の二酸化炭素がこの強制力の主要な構成要素であると考えられており、他の構成要素の寄与は、「二酸化炭素換算百万分率」（ppm CO 2 e）または、同じ大きさの放射強制力を生み出す二酸化炭素濃度の増減という観点から定量化されることが多い。
IEAの2008年のエネルギー技術展望のBLUEシナリオでは、450 ppmの長期濃度への道筋が示されています。ジョセフ・ロムは、 14のウェッジを適用することによってこの目標を達成する方法を概説しました。[ 17 ]
前述の「世界エネルギー展望2008」では、「450政策シナリオ」についても説明されており、このシナリオでは、2030年までの追加エネルギー投資額は、基準シナリオと比較して9.3兆ドルに達する。このシナリオでは、2020年以降、中国やインドなどの主要経済国が、当初はOECD諸国と欧州連合諸国で運用される世界的な排出量取引制度に参加することも特徴としている。また、より保守的でない450 ppmシナリオでは、負の排出、すなわち大気からのCO2除去の大規模な 展開が求められている。国際エネルギー機関（IEA）とOECDによると、「より低い濃度目標（450 ppm）の達成は、BECCSの利用に大きく依存する」。[ 18 ]
これは、スターンレビューで（上限として）提唱されている目標です。産業革命以前の時代と比較してCO2レベルが約2倍になるため、気候感度の従来の推定によると、気温が約3度上昇することを意味します。パカラとソコロウは15の「ウェッジ」を挙げており、そのうち7つを組み合わせるだけでCO2レベルを550ppm未満に抑えるのに十分であるはずです。[ 19 ]
国際エネルギー機関の2008年版世界エネルギー見通し報告書では、世界のエネルギーの将来について、「2008年半ばまでに既に採用されている政策以外に新たな政府政策は導入されない」と想定した「基準シナリオ」と、排出量取引制度、セクター別協定、国家措置などを組み合わせた追加政策が採用される「550政策シナリオ」が示されています。基準シナリオでは、2006年から2030年の間に世界はエネルギー供給インフラに26.3兆ドルを投資します。550政策シナリオでは、この期間にさらに4.1兆ドルが費やされ、そのほとんどは効率向上に充てられ、7兆ドル以上の燃料費削減が実現します。[ 20 ]
気候変動シナリオと密接に関連しているのが、より具体的で行動指向的な「経路」である。
IPCCの評価報告書では、以下の種類の経路について言及している。[ 1 ]： 1810
代表濃度経路(RCP) は、将来の温室効果ガス濃度を予測するための気候変動シナリオです。これらの経路 (または軌跡) は、将来の温室効果ガス濃度 (排出量ではない) を記述しており、IPCC によって正式に採用されています。経路はさまざまな気候変動シナリオを記述しており、これらはすべて、今後数年間に排出される温室効果ガス (GHG) の量に応じて起こり得ると考えられています。4 つの RCP (元々は RCP2.6、RCP4.5、RCP6、および RCP8.5) は、1750 年[ 22 ] [ 23 ]から 2100 年までの放射強制力値の予想される変化(それぞれ 2.6、4.5、6、および 8.5 W/m 2 ) にちなんで名付けられています。[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ] IPCC第5次評価報告書（AR5）は、2014年に気候モデリングと研究にこれら4つの経路を使用し始めました。値が高いほど温室効果ガスの排出量が多くなり、その結果、地球の表面温度が上昇し、気候変動の影響がより顕著になります。一方、RCP値が低い方が人間にとって望ましいですが、それを実現するにはより厳格な気候変動緩和策が必要になります。
IPCCの第6次評価報告書では、当初の経路が共有社会経済経路とともに検討されています。新たにRCPが3つあり、RCP1.9、RCP3.4、RCP7です。[ 27 ] RCPの簡単な説明は次のとおりです。RCP 1.9は、地球温暖化をパリ協定 の目標である1.5℃未満に制限する経路です。[ 27 ] RCP 2.6は非常に厳しい経路です。[ 27 ] RCP 3.4は、非常に厳しいRCP2.6とRCP4.5に関連するそれほど厳しくない緩和努力の中間の経路を表しています。[27] RCP 4.5は、 IPCCによって中間シナリオとして説明されています。[ 28 ] RCP 6では、排出量は2080年頃にピークに達し、その後減少します。[ 29 ] RCP7は緩和目標ではなくベースラインの結果です。 [ 27 ] RCP 8.5（2026年に発表された研究[ 30 ]で、もはや妥当ではないと判明）では、排出量は21世紀を通じて増加し続けるだろう。[ 31 ]：図2、p.223
拡張RCP2.6シナリオでは、 1986～2005年と比較して、23世紀後半（2281～2300年の平均）に0.0～1.2℃の地球温暖化が予測されている。[ 32 ]拡張RCP8.5では、 同じ期間に3.0～12.6℃の地球温暖化が予測されている。[ 32 ]
共有社会経済経路（SSP）は、2021年の気候変動に関するIPCC第6次評価報告書で定義されている、2100年までの予測される世界的な社会経済的変化の気候変動シナリオです。 [ 34 ]これらは、さまざまな気候政策による温室効果ガス排出シナリオを導き出すために使用されます。[ 35 ] [ 36 ] [ 37 ] SSPは、代替的な社会経済的発展を記述する物語を提供します。これらのストーリーラインは、物語の要素を相互に関連付ける論理の定性的な記述です。[ 35 ]定量的要素に関しては、シナリオに付随する国家人口、都市化、GDP（一人当たり）に関するデータを提供します。[ 38 ] SSPは、さまざまな統合評価モデル（IAM）を使用して定量化して、社会経済的経路と気候経路の両方に関して、将来の可能性のある経路を調査することができます。[ 36 ] [ 37 ] [ 38 ]
5つのシナリオは以下のとおりです。
また、農業および食料システムに関する欧州共通社会経済経路（SSP）を、代表濃度経路（RCP）と組み合わせて、地域固有の代替社会経済および気候シナリオへと縮小する取り組みも進行中である。 [ 40 ] [ 41 ]
考えられる幅広い気候結果を調査して予測の信頼性を高めるために、国の気候変動予測は、多くの場合、複数の大気大循環モデル(GCM) から生成されます。このような気候アンサンブルは、摂動物理アンサンブル(PPE)、マルチモデルアンサンブル(MME)、または初期条件アンサンブル(ICE)の形式をとることができます。 [ 42 ]基となる GCM の空間解像度は通常かなり粗いため、予測は、地域気候モデル (RCM) を使用した動的または統計的にダウンスケールされることがよくあります。一部の予測には、国境よりも広い地域のデータが含まれています。たとえば、国境を越える河川の流域をより完全に評価するためです。
各国は、利害関係者からのフィードバックや意見交換に基づいて、自国の気候予測を作成している。[ 43 ]こうした取り組みは、気温上昇日数などの分野別気候指標の提供を含め、利害関係者のニーズに合わせて気候情報を調整するのに役立っている。
30か国以上が、国連気候変動枠組条約への最新の提出書類で、国の気候予測／シナリオを報告している。多くのヨーロッパ諸国政府も、気候変動に関する国の情報ポータルに資金を提供している。[ 44 ]
気候変動予測を独自に開発するための十分なリソースを持たない国々に対しては、UNDPやFAOなどの組織が予測や国家適応プログラム（NAPA）の開発を支援してきた。[ 52 ] [ 53 ]
深い不確実性の下での意思決定などの意思決定プロセスでは、複数の気候シナリオを使用して、さまざまな将来の可能性の下での脆弱性を評価し、行動を調整する場合があります。[ 54 ]
{{citation}}: CS1 maint: タイトルとしてアーカイブされたコピー (リンク)、IPCC AR4 WG3 (2007){{citation}}: CS1 maint: タイトルとしてアーカイブされたコピー (リンク)、IPCC TAR WG3 (2001) 内。{{cite book}}: CS1メンテナンス: 場所 (リンク)