IPCC報告の論点㊱：自然吸収が増えてCO2濃度は上がらない

IPCCの報告がこの8月に出た。これは第1部会報告と呼ばれるもので、地球温暖化の科学的知見についてまとめたものだ。何度かに分けて、気になった論点をまとめてゆこう。

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IPCC報告では、産業革命が始まる1850年ごろまでは、過去2000年近くにわたって大気のCO2濃度は280ppm前後でとても安定していた（図1）。

図1

ということは、CO2は280ppmにとても「戻りたがって」いた訳だ。これよりCO2濃度が下がると、海洋や陸上のCO2吸収が減った。逆にこれよりCO2濃度が上がると、CO2吸収が増えた。そんなメカニズムがあったはずだ。

ところが、IPCC報告によると、いまCO2濃度はどんどん増えているのに、大気中のCO2濃度はそれほど280ppmに戻りたがっていない。

下図のエアボーン・フラクション（Airborne Fraction, AF）というのは、年間の大気中CO2の増分を、人為的なCO2排出量で割ったもの。

IPCCはこれはほぼ44％で1960年以来一定だった、としている（図2）。

図2

本当かなあ、と思っていたら、元NASAのロイ・スペンサーが反論していたので紹介しよう。

まずスペンサーの計算ではAFは変化して、陸上と海洋がCO2を吸収する割合は増えてきた（図３）。だとすると、やはり地球は元のCO2濃度に戻ろうとする力が強いようだ。（なお、図３の縦軸はAF Removedとなっており、「陸上と海洋の吸収量」を「年間人為的排出量」で割ったもの。図２とは上下が反転されていることに注意。つまり図３の縦軸は図２のAFを１から引いたもの）

なぜスペンサーとIPCCで違うのか分からないが、おそらく使用するCO2排出量データセットの違いであろう。（なお、IPCCは国際プロジェクトGlobal Carbon Project GCP、スペンサーは米国CDIACのデータセットを使用している。どちらも権威あるデータベースなので、そのどちらを使うかで結果が変わるとしたら困ったものだが。。）

図3

図中でCO2 Budget Modelとあるのは、スペンサー作成の簡略モデルによる計算値である。エクセルシートが公開されている。

モデルといっても、単に、大気中のCO2濃度の年間減少量は、CO2濃度の基準濃度からのズレに比例する、というものだ。むかし習ったフックのバネの法則に似ている。

この簡略モデルにCO2排出とCO2濃度の過去の観測データを当てはめると、AFの増加傾向を含めて、ぴったり過去を再現できる（図3，図4）。途中いくらかズレているのは火山の影響だ。なおエルニーニョの時はCO2濃度が高く、ラニーニャの時は逆になるので、エルニーニョ指数に比例したCO2濃度への補正を施してある。この補正で短期的傾向をよく再現できるようになるが、長期的なCO2濃度傾向には関係ない。