CO2 変化より先行する温度変化

大気温度の上昇が CO₂ の放出を促す。Thermally-induced CO₂とも言う。人間活動を含む環境では、CO₂ のバランスは自然界の放出と吸収で決まり、そこに人為的な放出が加わる。温度が上がると、温度に依存する CO₂ の放出が増える。この放出は、自然界のあらゆるプロセスを含む。海からの CO₂ の放出、生物体の分解、地面からの放出、生物体の呼吸などである。

太古のアイスコアの分析データは大気温度の変化が CO₂ の変化より 1000 年程度先行することを示す。しかし、IPCC 初め多くの人は逆に CO₂ の増加が温度上昇の原因であると考える。以下、温度変化と CO₂ 変化の相関に関して、注目に値する下記の論文からまとめる。

Ole Humlum, Kjell Stordahl, Jan-Erik Solheim
Global and Planetary Change 51, 100, 2013

この論文では、よく知られているデータセットで、1980 年 1 月から 2011 年 12 月までの期間の CO₂ と温度との位相関係を調べている。解析されたデータは下記のようである。

全球的に平均化されたよく混合された海洋境界層 CO2
Global monthly CO2 data (NOAA), USA
HadCRUT3 地表気温
the University of East Anglia and the Hadley Centre, UK
GISS 表面気温
the Goddard Institute for Space Studies, USA
NCDC 表面気温
the National Climatic Data Center (NCDC), USA
HadSST2 海面表面温度
the University of East Anglia and the Hadley Centre, UK
UAH 下部対流圏温度
the University of Alabama (UAH), Huntsville, USA

下図は、CO₂ 濃度と地表および海面表面温度の変化の例である。図の中に例示されているように、解析にあたり12か月の平均値が比べられた。

Fig.1 CO₂ 濃度と地表および海面表面温度の変化

Fig. 2. CO₂ 濃度(green)と地表(HadCRUT3; red)および海面表面(HadSST2; blue)の温度の変化。上図は月々の比較。下図は12か月平均の比較。

全てのデータセットに相関関係が見られた。CO2 の変化が常に気温の変化に 11 ～ 12 か月遅れていたのが確認された。