Cloudy climate change: How clouds affect Earth's temperature - Jasper Kirkby

翻訳: Naomi Mandel 校正: Tomoyuki Suzuki

Cloudy climate change: How clouds affect Earth's temperature.

雲による気候の変化： 雲が地球の温度にどう影響するのか

Earth's average surface temperature has warmed by .8 Celsius since 1750.

地球の平均表面気温は 1750年以来 摂氏0.8度上昇しました

When carbon dioxide concentrations in the atmosphere have doubled,

大気中の二酸化炭素の濃度が２倍になった時

which is expected before the end of the 21st century,

―それは21世紀末までに 起こると予想されますが―

researchers project global temperatures

研究者たちは地球の気温が

will have risen by 1.5 to 4.5 degrees Celsius.

1.5度から4.5度の範囲で上昇すると予想しています

If the increase is near the low end, 1.5 Celsius,

気温上昇が1.5度ぐらいであれば

then we're already halfway there, and we should be more able to adapt

今や既にその半分まで来ているので 適応できるでしょう

with some regions becoming drier and less productive,

ある地域では乾燥し生産性が落ち

but others becoming warmer, wetter and more productive.

ある地域では温暖化と雨量の増加により 生産性が向上します

On the other hand, a rise of 4.5 degrees Celsius would be similar in magnitude

一方 4.5度の上昇はどの程度のものでしょうか

to the warming that's occurred since the last glacial maximum 22,000 years ago,

２万２千年前 北アメリカが ２キロメートルの厚い氷で覆われていた―

when most of North America was under an ice sheet two kilometers thick.

最終氷期の極大期から後の 温暖化と同じ程度です

So that would represent a dramatic change of climate.

ですから劇的な気候変動を意味します

So it's vitally important for scientists to predict the change in temperature

科学者にとって 気温変化の予想は極めて重要で

with as much precision as possible so that society can plan for the future.

可能な限りの正確な予測は 社会にとって将来の計画に必須です

The present range of uncertainty is simply too large

現在の予測はあまりにも不確かで

to be confident of how best to respond to climate change.

気候の変化に対してどう対応するのが 最善なのか確信が持てません

But this estimate of 1.5 to 4.5 Celsius for a doubling of carbon dioxide

しかし二酸化炭素が２倍になり 気温が1.5度から4.5度上昇するという予想は

hasn't changed in 35 years.

35年前と変わっていません

Why haven't we been able to narrow it down?

なぜ予想の範囲を狭められないのでしょう？

The answer is that we don't yet understand aerosols and clouds well enough.

それは私達はまだエアロゾルと雲のことを 正確に理解していないからです

But a new experiment at CERN is tackling the problem.

CERN(欧州素粒子物理学研究所)は この問題に対する新たな実験を始めました

In order to predict how the temperature will change,

気温の変化を正確に予想するには

scientists need to know something called Earth's climate sensitivity,

地球の気候感度と呼ばれる量

the temperature change in response to a radiative forcing.

つまり 「放射強制力」に対する気温の変化を知る必要があります

A radiative forcing is a temporary imbalance

放射強制力とは

between the energy received from the Sun and the energy radiated back out to space,

太陽からの入射エネルギーと地球が宇宙へと 反射するエネルギーの一時的な不均衡のことです

like the imbalance caused by an increase of greenhouse gases.

例えば温室効果ガスの増加によって 生じる不均衡です

To correct the imbalance, Earth warms up or cools down.

その不均衡は 地球の気温の上げ下げによって 補正されます

We can determine Earth's climate sensitivity

科学者は 1750年の産業革命から 続いている実験によって

from the experiment that we've already

科学者は 1750年の産業革命から 続いている実験によって

performed in the industrial age since 1750

地球の気候感度を決定することができます

and then use this number to determine how much more it will warm

この数字を使い21世紀の様々に予想される 放射強制力に対し

for various projected radiative forcings in the 21st century.

地球がどれ位温暖化するかを 決定することができます

To do this, we need to know two things:

これには２つの事を知る必要があります

First, the global temperature rise since 1750,

１つは1750年以降の地球の気温上昇値と

and second, the radiative forcing of the present day climate

２つ目は産業革命以前と比べた

relative to the pre-industrial climate.

今日の放射強制力です

For the radiative forcings, we know that human activities

放射強制力については 人類の活動が

have increased greenhouse gases in the atmosphere,

大気中の温室効果ガスを増加させ

which have warmed the planet.

地球を温暖化させたことは分かっています

But our activities have at the same time increased the amount

しかし人類の活動は同時に 雲に含まれる

of aerosol particles in clouds, which have cooled the planet.

エアロゾルの粒子を増加させ 地球を冷却します

Pre-industrial greenhouse gas concentrations are well measured

産業革命以前の温室効果ガス濃度は グリーンランドや南極の

from bubbles trapped in ice cores obtained in Greenland and Antarctica.

氷のコアに閉じ込められていた気泡から 正確に測定されています

So the greenhouse gas forcings are precisely known.

ですから温室効果ガスによる放射強制力は 正確に把握されています

But we have no way of directly measuring how cloudy it was in 1750.

しかし1750年頃の雲量については 知る由もありません

And that's the main source of uncertainty in Earth's climate sensitivity.

それが地球気候感度の不確実性の 主な原因なのです

To understand pre-industrial cloudiness,

産業革命以前の雲量を知るには

we must use computer models that reliably simulate

雲の中でエアロゾルが形成されるプロセスを

the processes responsible for forming aerosols in clouds.

精度よくシミュレーションできる 計算モデルを使う必要があります

Now to most people, aerosols are the thing that make your hair stick,

エアロゾルと言えば髪型を整える ヘアースプレーかもしれませんが

but that's only one type of aerosol.

それだけではありません

Atmospheric aerosols are tiny liquid or solid particles suspended in the air.

エアロゾルとは大気中に浮遊する 小さな液滴や固体粒子のことです

They are either primary,

エアロゾルには

from dust, sea spray salt or burning biomass,

一次的なもの ―埃、潮しぶきや バイオマスが燃焼して生成されたものと

or secondary, formed by gas to particle conversion in the atmosphere,

二次的なもの ―大気中のガスから生成された粒子とがあります

also known as particle nucleation.

後者のことを雲核生成と呼びます

Aerosols are everywhere in the atmosphere,

エアロゾルは大気中のどこにでもあり

and they can block out the sun in polluted urban environments,

都会の汚染された環境では 太陽の光を遮断します

or bathe distant mountains in a blue haze.

また遠方の山脈を覆う青い霞もエアロゾルです

More importantly, a cloud droplet cannot form without an aerosol particle seed.

重要なのは エアロゾル粒子の核がないと 雲の水滴が生じないことです

So without aerosol particles, there'd be no clouds,

エアロゾルなしで雲はできず

and without clouds, there'd be no fresh water.

雲なしでは新しい水は生まれません

The climate would be much hotter, and there would be no life.

気候はもっと暑くなり 生物は存在しないことでしょう

So we owe our existence to aerosol particles.

私達の存在はエアロゾルにかかっています

However, despite their importance,

しかしその重要性にもよらず

how aerosol particles form in the atmosphere

大気中のエアロゾルの形成と

and their effect on clouds are poorly understood.

雲への影響はあまり理解されていません

Even the vapors responsible for aerosol particle formation

どの気体がエアロゾル形成を引き起こすのかも

are not well established

まだ解明されていません

because they're present in only minute amounts,

なぜならそれらの気体分子の量は

near one molecule per million million molecules of air.

空気の分子１兆個に対し１分子程度と ほんの僅かだからです

This lack of understanding is the main reason

この未解明な点が

for the large uncertainty in climate sensitivity,

気候感度の不確実さが大きいことの 主な理由であり

and the corresponding wide range of future climate projections.

将来の温度変化の予測の精度が 狭まらない原因です

However, an experiment underway at CERN, named, perhaps unsurprisingly, "Cloud"

しかしCERNで進行中の「雲」と呼ぶ実験では ― 有り勝ちな名前ですが―

has managed to build a steel vessel that's large enough

十分に大きい鉄製容器が作られ

and has a low enough contamination, that aerosol formation can,

混入物質を最小限に抑え

for the first time, be measured under tightly controlled atmospheric conditions

実験室において 空気の状態の 精密なコントロール下で

in the laboratory.

エアロゾルの形成が初めて観測されました

In its first five years of operation, Cloud has identified the vapors

開始して５年の内に 「雲」は

responsible for aerosol particle formation in the atmosphere,

大気中のエアロゾル形成の 原因となる気体を突き止めました

which include sulfuric acid, ammonia, amines,

それは硫酸、アンモニア、アミン類と

and biogenic vapors from trees.

木から放出される有機ガスも含まれます

Using an ionizing particle beam from the CERN proton synchrotron,

CERNの陽子シンクロトロンからの イオンビームを使い

Cloud is also investigating if galactic cosmic rays

「雲」では銀河宇宙線が

enhance the formation of aerosols in clouds.

エアロゾル形成を促すかどうかを 研究しています

This has been suggested as a possible unaccounted natural climate forcing agent

この仕組みがこれまで説明されていない 気候変動の要因であるとの説があります

since the flux of cosmic rays raining down on the atmosphere

それは宇宙線が 大気に降り注がれる量が

varies with solar activity.

太陽活動とともに変化しているからです

So Cloud is addressing two big questions:

「雲」は２つの大きな問題への取り組みです

Firstly, how cloudy was the pre-industrial climate?

１つ目は産業革命以前の雲量は どれ程であったか?

And, hence, how much have clouds changed due to human activities?

また雲量が人間の活動によって どれ程変化したかということです

That knowledge will help sharpen climate projections in the 21st century.

それを把握できれば21世紀の気候の 予測精度を高められます

And secondly, could the puzzling observations of solar climate variability

２つ目は産業革命前の太陽気候の変化と

in the pre-industrial climate be explained by an influence

気候との 頭を悩ませるような関係が

of galactic cosmic rays on clouds?

宇宙線による影響で 説明できるのか、という問題です

Ambitious but realistic goals when your head's in the clouds.

野心的ながらも現実的なこの問題について 空想を巡らせみてはいかがでしょう