IPCC報告の論点㊺：温暖化予測の捏造方法の解説

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今回は気候モデルのマニア向け。

気候モデルによる気温上昇の計算は結果を見ながらパラメーターをいじっており米国を代表する科学者のクーニンに「捏造」だと批判されていることは以前に述べた。

以下はその具体的なところを紹介する。論文はモーリセンによるもの（Mauritsen 2019、Mauritsen 2020)。ドイツのマックスプランク研究所のグループのリーダーで、この分野では第一人者だ。包み隠さず論文を書いてくれるのでよく状況が理解できる。

図1で、一番左の気候モデルのバージョンECHAM6.1が2013年のIPCC報告に使われたあと、いくつかの問題点を改良したら、ECHAM6.2になった。すると、気候感度が3.5℃だったのが7℃近くになってしまった。

図1

何を改良したかというと、雲の量の計算式だった。気候モデルでは、さいころ状に大気を切って流体力学計算をする。各さいころの中は一様だとして、1つずつ物理量を割り当てる。ところが、何しろ100年間にわたって地球全体の複雑な物理化学過程を計算しなければならないので、計算機の能力上の制約から、そのさいころの大きさは水平方向に50kmぐらいはある。雲の大きさや形状は当然それより小さいので、その50km四方の中にある雲の面積がどのぐらいかは何等かの方法で推計しなければならない

そこで使われている推計式が以下である。

この式は一見ややこしいが、（1）は、雲に覆われた面積の比率f_cldが相対湿度(＝普通にいうところの湿度のこと)であるηの関数だ、ということ。(2)は、その閾値である臨界湿度η_critが高度（＝気象学の慣例に従って、高度を気圧pで示している。）の関数であることだ。

こうしてこの式（1）（2）を見ると、ずいぶんとシンプルなモデルで、定数もいくつか与えられていることが分かる。

さて図1の最初のバージョンでは、この2つの式の扱い方に問題点があったので改良したところ、雲の面積が10%も増加（！）して、大きく変わった：

雲は、太陽光を反射して地球を冷却する。だから雲の面積が10%も変わると、エネルギーのバランスが大きく変わり、気候感度（=CO2濃度倍増時の気温上昇）も大きく変わる。

他にも幾つか改良した結果、気候感度が7℃（！）になってしまった：

さてそれでどうしたかというと、これでは過去の気温上昇が大きくなり過ぎて観測に合わないので、観測に合う様に、気候感度を3℃に下げることを「目標にした」（！）。具体的な方法としては、雲の対流のパラメーターである「巻き込み率」(entrainment rate）を3×10^-4から3×10^-3へと10倍も変えた（！）：

この巻き込み率とは、気象学（ないし流体力学）の用語である（図2）。雲がもくもくと乱流を成して湧くときに、それが雲の外側の空気をどのぐらい巻き込むかを示すもの。巻き込み率が低いと雲は高く成長し、雨を降らせて、周囲は乾燥する（図2 左）。巻き込み率が高いと雲が湧くときに周辺の空気と混ざりあうので、雲は高いところまで成長できず、湿気は大気中に停滞する（図2 右）。