異常気象

異常気象には、予期せぬ、異常な、厳しい、季節外れの気象、つまり過去に観測された範囲の歴史的分布の両極端にある気象が含まれます。^{[1] [2] [3]}異常気象は、ある場所の記録された気象履歴に基づいています。異常気象は、最も異常な10パーセント（確率密度関数の10パーセンタイルまたは90パーセンタイル）に位置するものとして定義されます。[ ^{2]異常気象の主な種類には}、熱波、寒波、および熱帯低気圧などの大雨または暴風雨があります。異常気象の影響は、経済的損失、人命の損失、干ばつ、洪水、地滑りです。悪天候は、生命と財産にリスクをもたらす特定の種類の異常気象です。

気象パターンは多少の変動を経験することがあり、そのため異常気象は、少なくとも部分的には、地球上に存在する自然の気候変動に起因すると考えられます。たとえば、エルニーニョ南方振動（ENSO）や北大西洋振動（NAO）は、世界中の気象パターンに影響を与える気候現象です。^[4]一般的に言えば、異常気象の1つの事象は、1つの原因に起因するものではありません。しかし、地球規模の気象システムに対する特定のシステム全体の変化は、異常気象の頻度や強度の増加につながる可能性があります。^[5]

気候変動により、一部の異常気象がより頻繁に発生し、より激しくなっています。^{[6] : 1517}これは特に熱波と寒波に当てはまります。異常気象の原因を科学的に解明する研究では、異常気象の原因を探ります。科学者は、気候変動により大雨や干ばつがより深刻になると確信しています。^[7] 気候モデルは、気温の上昇により異常気象が世界中で悪化すること を示唆しています。

異常気象は人間社会と生態系に深刻な影響を及ぼします。人命が失われ、インフラが損壊し、生態系が破壊されます。例えば、世界的な保険会社ミュンヘン再保険は、2015年に自然災害が世界で900億ドル以上の直接的な損失を引き起こしたと推定しています。 ^[5]都市計画の不備、湿地の破壊、氾濫原沿いの住宅建設など、人間の活動によっては影響を悪化させる可能性があります。

異常気象とは、特定の地域における歴史的分布の極端に位置する異常気象現象を指します。^{[2] : 2908} IPCC第 6 次評価報告書では、異常気象現象を次のように定義しています。「特定の場所と時期に稀に発生する現象。『稀』の定義はさまざまですが、異常気象現象は通常、観測から推定される確率密度関数の 10 パーセンタイルまたは 90 パーセンタイルと同程度か、それよりも稀です。」^{[2] : 2908}

対照的に、「悪天候」という用語は、生命や財産に危険をもたらしたり、当局の介入を必要とする天候のあらゆる側面を指します。^[要出典]したがって、悪天候は極端な天候の特定のタイプです。

異常気象の定義は社会のさまざまな部分で異なり、それらの分野の研究結果も変化します。^[5]

熱波とは、異常に高い気温と熱指数が続く期間のことである。熱波の定義は、地理的な場所によって気温が異なるため様々である。^{[8]過度の暑さは、高}湿度を伴うことが多いが、壊滅的な乾燥を伴うこともある。^[9]

熱波は、ハリケーン、竜巻、雷雨などの他の形態の悪天候のように目に見えないため、あまり知られていない異常気象の形態の1つです。^{[10]猛暑は、}脱水症や高体温、熱けいれん、熱膨張、熱射病の可能性があるため、個体群や作物に損害を与える可能性があります。乾燥した土壌は浸食されやすく、農業に利用できる土地が減少します。乾燥した植生は発火する可能性が高くなるため、山火事の発生頻度が増加する可能性があります。水域の蒸発は海洋生物に壊滅的な打撃を与え、利用可能な生息地の面積と水域内の栄養分の量を減らす可能性があります。家畜やその他の動物の個体数も減少する可能性があります。

猛暑の間、植物は葉の気孔（気孔）を閉じます。これは水分を節約するための保護機構ですが、植物の吸収能力も削減します。これにより、空気中の汚染物質とオゾンが増え、人口の死亡率が高くなります。英国では、2006年の暑い夏に余分な汚染により460人の命が失われたと推定されています。^{[11] 2003年の夏のヨーロッパの熱波は、熱ストレスと}大気汚染により、3万人​​の過剰死亡を引き起こしたと推定されています。^[12]米国の200以上の都市で、新たな最高気温が記録されました。^[13]米国で最悪の熱波は1936年に発生し、5000人以上が直接死亡しました。オーストラリアで最悪の熱波は1938年から1939年に発生し、438人が死亡しました。2番目にひどかったのは1896年でした。

熱波が発生している地域では、電力需要（エアコンの使用など）の増加により停電が発生することもあります。^[14]都市部のヒートアイランド現象により、特に夜間に気温が上昇することがあります。^[15]

寒波は、空気の冷却を特徴とする気象現象です。特に、米国立気象局が使用する用語では、寒波とは、24時間以内に気温が急激に低下し、農業、工業、商業、社会活動に対する保護を大幅に強化する必要がある状態を指します。寒波の正確な基準は、気温の低下率と、最低気温の低下によって決まります。この最低気温は、地理的地域と季節によって異なります。^[16]寒波は、一般的にあらゆる地理的場所で発生する可能性があり、気流の動きによって特定の地域に蓄積される大きな冷たい空気の塊によって形成されます。^[8]

寒波は家畜や野生動物の死や負傷の原因となる。寒さにさらされると、人間を含むすべての動物はより多くのカロリーを摂取しなければならなくなり、寒波が大雪を伴うと、放牧動物は必要な食料や水にたどり着けず、低体温症や飢餓で死ぬ可能性がある。寒波はしばしば、農家にかなりの費用をかけて家畜用の飼料を購入することを必要とする。 ^[8]人間は、長時間寒さにさらされると 凍傷になり、手足を失ったり、内臓に損傷が生じる可能性がある。

冬の極寒により、断熱が不十分な水道管が凍結することがよくあります。屋内配管の保護が不十分な場合でも、凍結した水が配管内で膨張して破裂し、物的損害を引き起こす可能性があります。火災は、逆説的ですが、極寒の時期にはより危険になります。水道本管が破裂し、給水が不安定になり、消火がより困難になる可能性があります。^[8]

中緯度地域の生育期に予期せぬ凍結や霜をもたらす寒波は、生育の初期段階の最も脆弱な植物を枯らす可能性があります。その結果、植物は経済的に収穫できる前に枯れてしまうため、作物の不作につながります。このような寒波は飢饉を引き起こしてきました。また、寒波は土壌粒子を硬化させて凍結させる可能性があり、これらの地域で植物や植生が成長しにくくなります。極端な例の 1 つは、1816 年のいわゆる「夏のない年」です。これは、火山の噴火によって日光が減少した後に発生した異常な夏の寒波で、1810 年代に多くの作物が不作となった数年間のうちの 1 つです。

場合によっては、2021年2月の北米の寒波を含むアジアと北米の一部でより頻繁に発生する極寒の冬の天候は、北極の変化などによる気候変動の結果である可能性があります。 [ ^{17] [18]}しかし、気候変動と寒波を関連付ける結論は、依然として議論の余地があると考えられています。^{[19] [信頼できない情報源？ ] [追加の出典が必要]} JRC PESETA IVプロジェクトは2020年に、全体的な気候変動により極寒の期間の強度と頻度が低下し、より穏やかな冬により極寒による死亡者が減少すると結論付けました。^{[20] [追加の出典が必要]}たとえ個々の寒く極端な天候が気候変動による変化によって引き起こされることがあり、一部の地域ではより頻繁に発生する可能性があるとしても。 2023年の研究によると、「弱い極寒現象（ECE）は、地球温暖化に伴い、北半球での頻度、予測面積、総面積が大幅に減少しています。しかし、強いECEの頻度、予測面積、総面積には大きな傾向は見られませんが、シベリアとカナダでは増加しています。」^[21]

一般的に言えば、異常気象の一つの原因は一つに絞ることはできません。しかし、地球規模の気象システムにおける特定のシステム全体の変化は、異常気象の頻度や強度の増加につながる可能性があります。^[5]

異常気象に関する初期の研究は、特定の事象を予測することに焦点を当てていました。現代の研究は、事象の傾向に原因を帰属させることに重点を置いています。 ^[5]特に、この分野では、これらの事象の他の原因要因とともに気候変動に焦点を当てています。^[5]

2016年に米国科学・工学・医学アカデミーが発表した報告書では、研究成果と天気予報の関連性を改善するために、研究分野全体で共通の慣行の改善に投資することを推奨している。^[7]

この分野での研究が進むにつれ、科学者たちは気候変動と異常気象の関係や、将来どのような影響が生じる可能性があるかを調査し始めています。この研究の多くは気候モデリングを通じて行われています。気候モデルは、現代に収集されたデータを使用して、大気、海洋、地球の将来の特性に関する重要な予測を提供します。^[23]しかし、気候モデルは気候変動や海洋酸性化などのより複雑なプロセスを研究するために不可欠ですが、それでも近似値にすぎません。^[23]さらに、気象現象は複雑であり、単一の原因に結び付けることはできません。気候変動や自然変動の影響に加えて、温度、圧力、湿度など、注目すべき大気変数が多数あることがよくあります。^[23]

気候システムには、ある程度の自然変動性があり、気圧の変化や空気の動きなど、人為的要因以外のさまざまな理由から、異常気象が発生することがあります。海岸沿いや熱帯地域は、温帯地域よりも大雨を伴う嵐に見舞われる可能性が高くなりますが、そのような現象が発生することもあります。

大気は複雑で動的なシステムであり、地球の自然な傾きや軌道、太陽放射の吸収や反射、気団の動き、水循環など、いくつかの要因の影響を受けます。このため、気象パターンは多少の変動を経験することがあり、異常気象は、少なくとも部分的には、地球上に存在する自然な気候変動に起因すると考えられます。

エルニーニョ南方振動（ENSO）や北大西洋振動（NAO）などの気候現象は、世界の特定の地域の気象パターンに影響を与え、気温や降水量に影響を及ぼします。^[4]過去200年間に記録された記録破りの異常気象は、ENSOやNAOなどの気候パターンが「人為的な温暖化と同じ方向に」作用したときに発生する可能性が高いです。^[4]

いくつかの研究では、北極の気温が急速に上昇し、氷圏が消滅していることと、中緯度の異常気象との間に関連があると主張している。^{[25] [26] [27] [28]} 2019年にネイチャー誌に発表された研究では、科学者らはいくつかのシミュレーションを使用して、グリーンランドと南極の氷床の融解が海面と海水温全体に影響を及ぼす可能性があると判定した。^[29]他のモデルでは、現代の気温上昇とそれに続く海洋への融解水の追加が、海水の動きと地球上の熱の分布を担う熱塩循環の混乱につながる可能性があることが示されている。^[30]北半球でのこの循環の崩壊は、自然の気候変動と条件を崩すことで、ヨーロッパでの異常気温の上昇や嵐の頻繁化につながる可能性がある。^[30]したがって、気温の上昇により氷河が溶けると、中緯度では気象パターンや気温の変化が起こる可能性がある。^[30]

2000年から2019年の間に報告された気候関連イベントは約6,681件でしたが、1980年から1999年の間に報告された気候関連イベントは3,656件でした。^[31]この報告書では、「気候関連イベント」とは洪水、嵐、干ばつ、地滑り、極端な気温（熱波や凍結など）、山火事を指し、火山噴火、地震、集団移動などの地球物理学的イベントは除外されています。^[31]気温の上昇など、変化する地球の気候が極端な気象イベントの頻度に影響を与えているという証拠はありますが、最も重大な影響は将来発生する可能性があります。気候モデルは、大気が時間の経過とともにどのように振る舞うか、そして現在、どのような対策を講じて悪影響を緩和する必要があるかをシミュレーションできるため、ここで役立ちます。^[23]

記録的な1週間の猛暑の発生確率の増加は、地球温暖化のレベルではなく、温暖化の速度に依存します。^{[32] [33]}

研究者の中には、異常気象の発生件数の増加は報告システムの信頼性向上によるものだと考える者もいる。 ^[31]気候システムによって「異常気象」の定義が異なるともいえる。死傷者や損失の報告が多すぎたり少なすぎたりすると、異常気象の影響が不正確になる可能性がある。しかし、国連の報告書によると、一部の国ではより大きな影響が出ているものの、すべての大陸で異常気象が増加している。^[31]現在の証拠と気候モデルは、地球温暖化が世界中で異常気象を激化させ、それによって人的損失、損害、経済的損失、生態系の破壊が拡大することを示している。^[要出典]

2020年、米国政府のアメリカ海洋大気庁（NOAA）は、21世紀を通じて熱帯暴風雨と大西洋ハリケーンの頻度は25％減少し、最大強度は5％増加すると予測した。 ^[36]

気候変動は熱帯低気圧にさまざまな影響を与えます。降雨量と風速の増加、非常に激しい嵐の頻度の増加、サイクロンの最大強度に達する場所の極方向への拡大などは、人為的な気候変動の結果です。^{[37] [38]}熱帯低気圧は暖かく湿った空気をエネルギー源または燃料として使用します。気候変動により海水温が上昇しているため、この燃料がさらに多く利用可能になる可能性があります。^[39]

1979年から2017年の間に、サファー・シンプソン・スケール でカテゴリー3以上の熱帯低気圧の割合が世界的に増加しました。この傾向は北インド洋、^{[40] [41]} 北大西洋および南インド洋で最も顕著でした。北インド洋、特にアラビア海では、サイクロンの頻度、期間、強度が大幅に増加しています。1982年から2019年の間に、アラビア海のサイクロンの数は52％増加し、非常に激しいサイクロンの数は150％増加しました。一方、アラビア海のサイクロンの総期間は80％増加し、非常に激しいサイクロンの総期間は260％増加しました。^[40]北太平洋では、熱帯低気圧は極地のより冷たい海域に移動しており、この期間中に強度の増加は見られませんでした。^[42]気温が2℃（3.6℉）上昇すると、熱帯低気圧のより大きな割合（+13%）がカテゴリー4および5の強さに達すると予想されます。^{[37] 2019年の研究では、気候変動が大西洋流域における熱帯低気圧の}急速な激化の傾向を促進していることが示されています。急速に激化するサイクロンは予測が難しく、沿岸地域にさらなるリスクをもたらします。^[43]

異常気象の影響を悪化させる人為的活動は数多くある。都市計画は、特に立地や気候の変動性により暴風雨のリスクが高い地域では、都市部の洪水の影響を増幅させることが多い。まず、歩道、道路、屋根などの不浸透性表面を増やすと、流入する暴風雨の水が土地に吸収される量が少なくなる。^[44]水を吸収することで自然の貯水池として機能する湿地の破壊は、洪水や異常降雨の影響を強める可能性がある。^[45]これは内陸部でも沿岸部でも起こり得る。しかし、沿岸部の湿地破壊は、その地域の自然の「クッション」を減少させることになり、ハリケーンやサイクロンの際に高潮や洪水がより内陸部まで到達する可能性がある。^[46]海抜より低い場所や氾濫原沿いに家を建てると、異常降雨の際に住民が破壊や負傷するリスクが増加する。

都市化が進むと、異常気象や異常気象の増加にもつながる。高層建築物は都市部での風の流れを変え、暖かい空気を押し上げて対流を誘発し、雷雨を引き起こす。^[44]こうした雷雨に伴って降水量も増加するが、都市部には不浸透性表面が多いため、壊滅的な影響を及ぼす可能性がある。^[44]不浸透性表面は太陽エネルギーを吸収して大気を温め、都市部の気温を急激に上昇させる。これに加え、自動車やその他の人為的発生源から放出される汚染物質や熱が、都市部のヒートアイランド現象の一因となっている。^[47]

異常気象の影響には、以下のものが含まれますが、これらに限定されるわけではありません。^{[50] [51]}

• 雨が多すぎる（豪雨）ため、洪水や土砂崩れが発生する
• 暑さと雨不足（熱波）により干ばつや山火事が発生する
• ハリケーンや竜巻などの強風により、人工構造物や動物の生息地に被害が生じる
• 大雪が降り、雪崩や吹雪を引き起こす

記録破りの異常気象が相次ぐ中、気候変動への適応努力は不十分で、経済学者はインフレ、生活費の高騰、経済の不確実性に直面している。^[52] 2011年にIPCCは、1980年以降の年間損失は数十億ドルから2000億ドル以上に及んでおり、経済損失が最も大きかったのはハリケーン・カトリーナが発生した2005年だと推定した。^{[53]人命、文化遺産、}生態系サービスの喪失など、世界的な気象災害による損失は、評価や金銭化が難しく、損失の推定に十分に反映されていない。^{[54] [55]}

世界経済フォーラムの2023-2024年世界リスク認識調査（GRPS）によると、回答者の66％が異常気象を最大のリスクとして選んだ。この調査は2023年の熱波の後に実施された。GRPSの結果によると、必要な短期的および長期的なリスク管理の認識はさまざまである。若い回答者は、短期的には異常気象を含む環境リスクを優先している。民間部門で働く回答者は、長期的には環境リスクを優先している。^[56]

国際災害データベースによると、地球上の総人口が4倍になり、気温が1.3℃上昇したにもかかわらず、自然災害による死者数は1920年代以降90％以上減少している。1920年代には540万人が自然災害で亡くなったが、2010年代にはわずか40万人にまで減少した。^[57]

異常気象による死者数の最も劇的かつ急速な減少は南アジアで起きている。1991年にバングラデシュで発生した熱帯低気圧では13万5千人が死亡し、1970年のサイクロンでは30万人が死亡したが、2020年にインドとバングラデシュを襲った同規模のサイクロン・アムパムでは、死者は合計でわずか120人だった。^{[58] [59]}

2020年7月23日、ミュンヘン再保険は、2020年上半期の自然災害による世界の死者数が2,900人となり、過去最低を記録し、「過去30年間と過去10年間の平均数値を大幅に下回った」と発表した。^[60]

2021年の調査によると、2000年から2019年までの世界全体の死亡者数の9.4％（年間約500万人）は極端な気温に起因しており、寒さに関連した死亡者の割合が大部分を占め減少傾向にあるのに対し、暑さに関連した死亡者は約0.91％で増加傾向にある。^{[61] [62]}

気候変動により、特定の種類の異常気象の頻度や強度が増加しています。^[64]ハリケーンや熱帯低気圧などの暴風雨では、降雨量が増加し、土壌が飽和して大規模な洪水や地滑りを引き起こす可能性があります。これは、水分子の運動エネルギーが増加するため、暖かい空気はより多くの水分を「保持」でき、より多くの分子が雨滴として落下するのに必要な臨界速度を持つため、降水量が増えるためです。^[65]降雨パターンの変化により、ある地域では降水量が増加し、別の地域でははるかに暑く乾燥した状態になり、干ばつにつながる可能性があります。^[66]これは、気温の上昇により地表での蒸発も増加するため、降水量の増加が必ずしも普遍的に湿潤な状態や飲料水の世界的増加を意味するわけではないためです。^[65]

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