「行け行けドンドン」と「ちょっと待って」が気候を操る ＋ ストラスブール番外編
「行け行けドンドン」と「ちょっと待って」が気候を操る ＋ ストラスブール番外編
生物地理学の冒険者 その7
美しき青き”危機の予兆
(氷上湖のクローズアップ：Sid Perkins氏の写真より)
ちょっと前ですが、ある科学雑誌に1枚の美しい航空写真が載っていました。グリーンランドの氷河上に現れた湖。底まで見えそうなほど透明で真っ青、心奪われるほど美しい光景、「氷上湖」です。でもこれは忍び寄る危機の予兆でもあります、それは温暖化と海面上昇。（リンク貼っていませんのでコピペで見てください）
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=glacial-lakes-may-affect-sea-level-rise
http://www.scientificamerican.com/slideshow.cfm?id=glacial-lakes-portraits-of-vanishing-glaciers-slide-show
氷上湖記事の出典： 日経サイエンス 2012年10月号 P.74 “Lakes on Ice” 「グリーンランドに氷上湖出現」Sid Perkins氏執筆、原典を紹介し、その写真を掲載
フランス・アルザスの宝石ストラスブール
(日陰が濃い午後のストラスブール旧市街プティットフランス辻奥のカフェ)
(運河沿いにレストランが競う)
例によって写真のない記事につき、フランスのアルザス地方の「おとぎの国」ストラスブール(Strasbourg)の寸景を番外編として添えています。
(レストランに灯が入り賑わってきました)
ストラスブール過去記事はここ↓
水に囲まれたプティットフランスはディズニーアニメの世界
ストラスブールはアルザスの香り木組みの家並みが陽にまぶしい
氷河の青い湖は崩壊の序曲
(アイス・アルベド・フィードバックで氷床が消えてゆく)
南極の棚氷は氷床のつっかえ棒の役割をしています。地球温暖化で極の海水温も上昇し南極やグリーンランドでは氷床の氷が融けた湖が出来る。やがて融けた水は氷床の底に達すると氷を温めながら岩との隙間に入って「潤滑油」にもなり、連鎖的に棚氷に支えられている氷床の端が崩れやすく、滑りやすくなって流出し多くの氷山のかけらになります。
IPCC予測より深刻かも？
(そよ風と陽射しが心地いい裏通り)
このように連鎖反応的に、加速度的に起こり始めていることはIPCC予測の影響には含まれておらず、地球温暖化による海面上昇はIPCC予測よりももっと深刻かも知れない・・・と言うのが著者の警告です。そしてこれが気候の「正のフィードバック(positive feedback)」の一例です。
日経サイエンス 2012年10月号 P.64 “Witness to an Antarctic Meltdown” 「南極メルトダウン」Douglass Fox氏執筆
(青空をバックに木組みが描く幾何模様)
惑星地球の周期運動の気候への長期の影響
(木漏れ陽の広場で一休み)
気候を左右する要素はたくさんありますが「ザックリおおまかに」言うと2つ。1つ目がミルティン・ミランコビッチ（Milutin Milankovic）が提唱した長期のゆっくりした、“原因と結果が比例“する「線形」の“地球外フォース”つまり天文学的な影響です。
惑星地球の3つのフォース
(外装も味わいのあるレストラン)
地球の運動の周期的変化の主なものは、(1)楕円を描く公転軌道（太陽の周りを回る軌道）の離心率（どのくらい楕円が細長いか）の変化、(2)地軸の傾きの変化、(3)「歳差」つまり地軸のふらつき(止まる寸前のコマの軸先がクルクル円を描くのと同じ)の変化の３つ。ちなみに歳差変化のためそのうちに北極星は北を指さなくなります。
気候を変調する 海、風、氷、森、土
(通り抜けを進むと自転車のオジさんと会った)
地球の気候はミランコビッチ・フォーシングのような“地球外からの入力”だけでは決まらず、「大気」、「海洋」、「氷床の衰退」－太陽光の反射率アルベドが大きく変わる、黒い服(海)と白い服（氷）を着替えるようなもの－、「大陸の配置」－陸の多い北半球は寒暖が変化し易い－、「森林の分布」－森はCO2を吸収し水を保ち気候を緩和する－、さらには「土壌」などが「気候のアンプ」を”変調“し、地球の気候はより複雑なリズムで踊ってきたようですが、その仕組みは未だブラックボックスです。
「行け行けドンドン」と「ちょっと待って」
(プティットフランスの花いっぱいレストラン)
地球の気候変動の仕組みでは多くのフォース（強制力）が複雑に影響しますが、相互にも強めあったり弱めあったりもします。気候システムに「行け行けドンドン」と言うのは正のフィードバックで雪だるま式に影響が膨らみ急激な変化を加速します。「ちょっと待った」と言うのは負のフィードバックでいわばブレーキの役割を果たします。では何が正あるいは負のフィードバックをかけるか、それは相手次第、状況次第のケースバイケースなので気候システムは複雑です。
“水の惑星”の気候を操る「正のフィードバック」
(午後のそぞろ歩きまだレストランは準備中)
「水の惑星」地球の誕生以来、その気候に大きな影響を与えてきた「正のフィードバック」がアイス・アルベド・フィードバック(Ice-abledo feedback)です。太陽光を跳ね返す度合、アルベド（abledo、反射能）は極地方など白銀の世界がとても高く、一方、群青色の海水面のアルベドは低い。
汚れた雪は融けやすく、きれいな雪は融けにくい
だから氷が増えるとアルベドが高くなりもっと氷が増える。氷が減るとアルベドは低くなりますます氷は融ける訳です。白いきれいな雪はなかなか融けないことでも実感できますね。
雪だるま式に変化が加速する氷床の融解
(ストラスブールは水の都です)
北極の氷が融けるとアルベドが低い海水面が増え、太陽光の熱エネルギーをより多く吸収します。そして気温が更に上昇し更に氷が融ける。このサイクルが回り始めると一気に氷床の融解が進みます。気候の「正のフィードバック」アイス・アルベド・フィードバックの働きです。
じゃ「止め役」は？それは“水”と“生き物”
(運河の堰を観光船が行く)
それでも水（と水蒸気）や森林の緑は概ね負のフィードバック(negative feedback)、つまり気候変動にブレーキをかけます。内陸より海辺の方が夏冬の温度差が少ないのと同じです。
森の緑が気候を暴走から守っている
(森の緑が暴走を抑える「負のフィードバック」)
直観的にわかる身近な「負のフィードバック」は森の緑の働きですね。CO2が増えると気温も上がる、両方相まって光合成が盛んになる、するとCO2がより多く固定され大気のCO2が消費され温暖化にブレーキがかかる。逆にCO2が減って寒冷化すれば光合成が不活発になりCO2消費も減って寒冷化にブレーキがかかる。このように森林は気候の行き過ぎを抑える負のフィードバックを担っています（限度もありますが・・）。
スケールの大きい「負のフィードバック」炭素循環
(赤白チャックがかわいい郷土料理の店)
もっと影響の大きい、でも時間スケールも大きい(ゆっくり起こる)負のフィードバックはウォーカーフィードバックこと炭素循環(carbon cycle）です。火山活動などで大気のCO2が増えると温室効果で気温が上がる。一方、雨水がCO2を溶かしてできる炭酸が岩を溶かす風化は化学反応なので温度が上がればより進みます。
大気のCO2は雨で岩に帰る
(運河沿いの花と自転車)
気温が上がれば大気のCO2はより多く溶け去ります。このように炭素循環は行き過ぎを戻すので「負のフィードバック」です。雨が増えてもこの負のフィードバックが働きます。そして溶けた炭素はやがて海へ流れ、長い時を経てまた岩になります。
平均気温15度Cを保ってきた気候の恵み
(赤と白の美しいコントラスト花のレストラン)
炭素循環などの気候の仕組みが地球の歴史を通して大気CO2を適切な範囲に保ち、平均気温15度前後と言う安定した気候を生み出しました。そのおかげで生き物はここまで進化、繁茂してきたと考えられています。
永久凍土融解はもう１つの「正のフィードバック」
温暖化の進行やその影響を増幅するとして警戒されている正のフィードバックにはほかにもあります。温暖化は極地のツンドラの永久凍土もじわじわと融かします。そうすると微生物がこれまで永久凍土が“冷凍保存”で閉じ込めていた有機物を分解してCO2やメタンCH4などの温室効果ガスに変えてしまいます。すると温暖化が更に加速する。これも「正のフィードバック」です。
お勧めの1冊
(お勧めの本： 「正しく理解する気候の科学」2013年中島映至氏、田近英一氏共著（技術評論社）
きっかけの科学トピックスを読んでからこの記事は半年ほど温めてきました。それは巷間に溢れる人為的温暖化や気候変動の、時に錯綜する情報を正しく理解した上で、と思ったからです。そして小さな1冊ですが、科学的な視点で気候変動の仕組み全体を広く、でもとてもわかり易く解説しているこの本に出会いました。私の拙い記事よりこの小さな1冊の良本をお勧めします。
(ストラスブールの地図)
出典： 日経サイエンス 2012年10月号 P.64 “Witness to an Antarctic Meltdown” 「南極メルトダウン」Douglass Fox氏執筆
出典： 「正しく理解する気候の科学」2013年中島映至氏、田近英一氏共著（技術評論社）
出典： 「チェンジング・ブルー」 2008年 大河内直彦氏著(岩波書店)
出典： 「進化する地球惑星システム」 2004年 東京大学地球惑星システム科学講座 編(東京大学出版会)
出典： 日経サイエンス 2012年10月号 P.64 “Witness to an Antarctic Meltdown” 「南極メルトダウン」Douglass Fox氏執筆
出典： 朝日新聞 2012年9月17日朝刊19面(科学)「北極氷河 激流と化す」
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LIFE IS A TEST
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生物地理学の冒険者 その7
美しき青き”危機の予兆
(氷上湖のクローズアップ：Sid Perkins氏の写真より)
ちょっと前ですが、ある科学雑誌に1枚の美しい航空写真が載っていました。グリーンランドの氷河上に現れた湖。底まで見えそうなほど透明で真っ青、心奪われるほど美しい光景、「氷上湖」です。でもこれは忍び寄る危機の予兆でもあります、それは温暖化と海面上昇。（リンク貼っていませんのでコピペで見てください）
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=glacial-lakes-may-affect-sea-level-rise
http://www.scientificamerican.com/slideshow.cfm?id=glacial-lakes-portraits-of-vanishing-glaciers-slide-show
氷上湖記事の出典： 日経サイエンス 2012年10月号 P.74 “Lakes on Ice” 「グリーンランドに氷上湖出現」Sid Perkins氏執筆、原典を紹介し、その写真を掲載
フランス・アルザスの宝石ストラスブール
(日陰が濃い午後のストラスブール旧市街プティットフランス辻奥のカフェ)
(運河沿いにレストランが競う)
例によって写真のない記事につき、フランスのアルザス地方の「おとぎの国」ストラスブール(Strasbourg)の寸景を番外編として添えています。
(レストランに灯が入り賑わってきました)
ストラスブール過去記事はここ↓
水に囲まれたプティットフランスはディズニーアニメの世界
ストラスブールはアルザスの香り木組みの家並みが陽にまぶしい
氷河の青い湖は崩壊の序曲
(アイス・アルベド・フィードバックで氷床が消えてゆく)
南極の棚氷は氷床のつっかえ棒の役割をしています。地球温暖化で極の海水温も上昇し南極やグリーンランドでは氷床の氷が融けた湖が出来る。やがて融けた水は氷床の底に達すると氷を温めながら岩との隙間に入って「潤滑油」にもなり、連鎖的に棚氷に支えられている氷床の端が崩れやすく、滑りやすくなって流出し多くの氷山のかけらになります。
IPCC予測より深刻かも？
(そよ風と陽射しが心地いい裏通り)
このように連鎖反応的に、加速度的に起こり始めていることはIPCC予測の影響には含まれておらず、地球温暖化による海面上昇はIPCC予測よりももっと深刻かも知れない・・・と言うのが著者の警告です。そしてこれが気候の「正のフィードバック(positive feedback)」の一例です。
日経サイエンス 2012年10月号 P.64 “Witness to an Antarctic Meltdown” 「南極メルトダウン」Douglass Fox氏執筆
(青空をバックに木組みが描く幾何模様)
惑星地球の周期運動の気候への長期の影響
(木漏れ陽の広場で一休み)
気候を左右する要素はたくさんありますが「ザックリおおまかに」言うと2つ。1つ目がミルティン・ミランコビッチ（Milutin Milankovic）が提唱した長期のゆっくりした、“原因と結果が比例“する「線形」の“地球外フォース”つまり天文学的な影響です。
惑星地球の3つのフォース
(外装も味わいのあるレストラン)
地球の運動の周期的変化の主なものは、(1)楕円を描く公転軌道（太陽の周りを回る軌道）の離心率（どのくらい楕円が細長いか）の変化、(2)地軸の傾きの変化、(3)「歳差」つまり地軸のふらつき(止まる寸前のコマの軸先がクルクル円を描くのと同じ)の変化の３つ。ちなみに歳差変化のためそのうちに北極星は北を指さなくなります。
気候を変調する 海、風、氷、森、土
(通り抜けを進むと自転車のオジさんと会った)
地球の気候はミランコビッチ・フォーシングのような“地球外からの入力”だけでは決まらず、「大気」、「海洋」、「氷床の衰退」－太陽光の反射率アルベドが大きく変わる、黒い服(海)と白い服（氷）を着替えるようなもの－、「大陸の配置」－陸の多い北半球は寒暖が変化し易い－、「森林の分布」－森はCO2を吸収し水を保ち気候を緩和する－、さらには「土壌」などが「気候のアンプ」を”変調“し、地球の気候はより複雑なリズムで踊ってきたようですが、その仕組みは未だブラックボックスです。
「行け行けドンドン」と「ちょっと待って」
(プティットフランスの花いっぱいレストラン)
地球の気候変動の仕組みでは多くのフォース（強制力）が複雑に影響しますが、相互にも強めあったり弱めあったりもします。気候システムに「行け行けドンドン」と言うのは正のフィードバックで雪だるま式に影響が膨らみ急激な変化を加速します。「ちょっと待った」と言うのは負のフィードバックでいわばブレーキの役割を果たします。では何が正あるいは負のフィードバックをかけるか、それは相手次第、状況次第のケースバイケースなので気候システムは複雑です。
“水の惑星”の気候を操る「正のフィードバック」
(午後のそぞろ歩きまだレストランは準備中)
「水の惑星」地球の誕生以来、その気候に大きな影響を与えてきた「正のフィードバック」がアイス・アルベド・フィードバック(Ice-abledo feedback)です。太陽光を跳ね返す度合、アルベド（abledo、反射能）は極地方など白銀の世界がとても高く、一方、群青色の海水面のアルベドは低い。
汚れた雪は融けやすく、きれいな雪は融けにくい
だから氷が増えるとアルベドが高くなりもっと氷が増える。氷が減るとアルベドは低くなりますます氷は融ける訳です。白いきれいな雪はなかなか融けないことでも実感できますね。
雪だるま式に変化が加速する氷床の融解
(ストラスブールは水の都です)
北極の氷が融けるとアルベドが低い海水面が増え、太陽光の熱エネルギーをより多く吸収します。そして気温が更に上昇し更に氷が融ける。このサイクルが回り始めると一気に氷床の融解が進みます。気候の「正のフィードバック」アイス・アルベド・フィードバックの働きです。
じゃ「止め役」は？それは“水”と“生き物”
(運河の堰を観光船が行く)
それでも水（と水蒸気）や森林の緑は概ね負のフィードバック(negative feedback)、つまり気候変動にブレーキをかけます。内陸より海辺の方が夏冬の温度差が少ないのと同じです。
森の緑が気候を暴走から守っている
(森の緑が暴走を抑える「負のフィードバック」)
直観的にわかる身近な「負のフィードバック」は森の緑の働きですね。CO2が増えると気温も上がる、両方相まって光合成が盛んになる、するとCO2がより多く固定され大気のCO2が消費され温暖化にブレーキがかかる。逆にCO2が減って寒冷化すれば光合成が不活発になりCO2消費も減って寒冷化にブレーキがかかる。このように森林は気候の行き過ぎを抑える負のフィードバックを担っています（限度もありますが・・）。
スケールの大きい「負のフィードバック」炭素循環
(赤白チャックがかわいい郷土料理の店)
もっと影響の大きい、でも時間スケールも大きい(ゆっくり起こる)負のフィードバックはウォーカーフィードバックこと炭素循環(carbon cycle）です。火山活動などで大気のCO2が増えると温室効果で気温が上がる。一方、雨水がCO2を溶かしてできる炭酸が岩を溶かす風化は化学反応なので温度が上がればより進みます。
大気のCO2は雨で岩に帰る
(運河沿いの花と自転車)
気温が上がれば大気のCO2はより多く溶け去ります。このように炭素循環は行き過ぎを戻すので「負のフィードバック」です。雨が増えてもこの負のフィードバックが働きます。そして溶けた炭素はやがて海へ流れ、長い時を経てまた岩になります。
平均気温15度Cを保ってきた気候の恵み
(赤と白の美しいコントラスト花のレストラン)
炭素循環などの気候の仕組みが地球の歴史を通して大気CO2を適切な範囲に保ち、平均気温15度前後と言う安定した気候を生み出しました。そのおかげで生き物はここまで進化、繁茂してきたと考えられています。
永久凍土融解はもう１つの「正のフィードバック」
温暖化の進行やその影響を増幅するとして警戒されている正のフィードバックにはほかにもあります。温暖化は極地のツンドラの永久凍土もじわじわと融かします。そうすると微生物がこれまで永久凍土が“冷凍保存”で閉じ込めていた有機物を分解してCO2やメタンCH4などの温室効果ガスに変えてしまいます。すると温暖化が更に加速する。これも「正のフィードバック」です。
お勧めの1冊
(お勧めの本： 「正しく理解する気候の科学」2013年中島映至氏、田近英一氏共著（技術評論社）
きっかけの科学トピックスを読んでからこの記事は半年ほど温めてきました。それは巷間に溢れる人為的温暖化や気候変動の、時に錯綜する情報を正しく理解した上で、と思ったからです。そして小さな1冊ですが、科学的な視点で気候変動の仕組み全体を広く、でもとてもわかり易く解説しているこの本に出会いました。私の拙い記事よりこの小さな1冊の良本をお勧めします。
(ストラスブールの地図)
出典： 日経サイエンス 2012年10月号 P.64 “Witness to an Antarctic Meltdown” 「南極メルトダウン」Douglass Fox氏執筆
出典： 「正しく理解する気候の科学」2013年中島映至氏、田近英一氏共著（技術評論社）
出典： 「チェンジング・ブルー」 2008年 大河内直彦氏著(岩波書店)
出典： 「進化する地球惑星システム」 2004年 東京大学地球惑星システム科学講座 編(東京大学出版会)
出典： 日経サイエンス 2012年10月号 P.64 “Witness to an Antarctic Meltdown” 「南極メルトダウン」Douglass Fox氏執筆
出典： 朝日新聞 2012年9月17日朝刊19面(科学)「北極氷河 激流と化す」
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LIFE IS A TEST
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