地球温暖化はなぜ起こるのか　気候モデルで探る過去・現在・未来の地球

気候という複雑系の解明に挑む数値シミュレーション。初期のモデルから全球的な結合モデルへの発展。そして、真鍋博士の行ったＣＯ２濃度倍増実験では、地球の気温や水循環にどんな変化が起こったのか？地球温暖化、そして気候の変動はいかに理解されるのか、真鍋博士の研究を詳細に紹介した初の解説書。

地球温暖化、そして「気候変動」は、どうすれば解明することができるのか？　

2021年、ノーベル物理学賞を受賞した真鍋淑郎博士。
この受賞は、「気候システム」という複雑系の物理分野に贈られた初のノーベル賞でもありました。

その「気候システム」という遠大な謎への挑戦が、本書では詳細に語られます。

真鍋先生が初期の研究で用いた大気層を18層に区分、その放射・対流を計算する「1次元の鉛直モデル」からはじまり、成層圏までを、さらに雲による太陽放射の反射率の変化、陸上と海上の違い、極域での氷の面積の変化、緯度・経度による変動や季節要因による変化。さらには、海洋の対流による深層への熱の移動、そして土壌や河川における水の移動まで、2万年前の古気候を再現するというプロジェクトから始まった気候システム解明への挑戦は、その努力によって精緻なシミュレーションを可能としました。

この研究の成果は、非常に高い精度で「地球温暖化」の予測を可能にしていることも知られています。
シミュレーションの中で、CO2の濃度を変化させていったときに、どのような結果が表れるのか。
その結果は、カラーの図とともに本書の随所でていねいに解説されています。
地球温暖化とはなにか？　それは、どう考えるべきものなのか？　
いま大きな科学、社会的な関心事でもある地球温暖化についても、深い理解を得ることができます。

本書は、プリンストン大学での真鍋博士の講義をもとに構成されています。
また、本書の監訳を担当した、増田耕一博士、阿部彩子博士も、真鍋先生が１９８３年に東京大学で行った講義や、その講義録で学んだ研究者でもあります。

「気候システム」という大きな謎、そして地球温暖化という人類的な問題に挑む科学者の探求の軌跡として、21世紀を生きる私たちにとって必読の科学書の登場です。

目次

カラー図版
　序文・謝辞　

第1章 はじめに

温室効果
＜黒体放射とキルヒホッフの法則＞
地球温暖化

第2章 初期の研究

熱を捉えて閉じ込める大気
定量的推定の始まり
シンプルな代替案

第3章 １次元モデル

放射対流平衡
CO2の変化に対する応答

第4章 大循環モデル

UCLAモデル
GFDLモデル
　年平均モデル
　季節変化のあるモデル

第5章 初期の数値実験

極域での温暖化増幅
　CO2濃度倍増実験
　入射太陽放射照度の変化
季節変化

第6章 気候感度

放射フィードバック
ゲインファクターという指標
第２種フィードバック
　(1)温度減率フィードバック
　(2)水蒸気フィードバック
　(3)アルベドフィードバック
　(4)雲フィードバック
３次元モデルのフィードバック

第7章 氷期・間氷期の比較

地質学的痕跡
氷期と間氷期のコントラストのシミュレーション

第8章 気候変化における海洋の役割

海洋の熱慣性
大気・海洋結合モデル
初期条件づくりとフラックス調整
地球温暖化実験
大西洋
南大洋

第９章　寒冷な気候と海洋深層水の形成

第10章　地球の水循環はどう変わるか？

水循環の加速
数値実験
緯度方向の分布
河川流量
土壌水分
　乾燥地域・半乾燥地域の乾燥化
　大陸内陸部の夏の乾燥状態
これからどうなるのか？

　あとがき
　監訳者あとがき　阿部彩子・増田耕一

　図版目次
　参考文献一覧
　さくいん

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