様々な物理現象と同様に、地球の気候もエネルギー収支のバランスで成り立っている。このバランスを崩す物質として、二酸化炭素などの温室効果ガスや、大気汚染物質でもあるPM2.5などの微粒子(エアロゾル)が知られる。二酸化炭素は大気中に数十年漂うが、エアロゾルは短寿命なため、エアロゾルの排出量をうまく制御できれば、当面の気候変動と大気汚染を同時に緩和できる可能性が期待されている。

 そのような中、九州大学応用力学研究所の竹村俊彦教授と東京大学大気海洋研究所の鈴木健太郎准教授は、エネルギー収支の崩れに対する地球平均地上気温の変化が、エアロゾルの化学組成によって大きく異なることを解明した。

 エアロゾルの代表格に、“白い”エアロゾルである硫酸塩と、“黒い”エアロゾルであるブラックカーボンがある。硫酸塩は太陽光を散乱して大気を冷却し、ブラックカーボンは太陽光を吸収して大気を加熱するため、単純に考えれば、ブラックカーボンの排出量削減により気温上昇の抑制が期待される。

 ところが今回、エアロゾルによる気候変化を計算できるソフトウェアMIROC-SPRINTARSを利用して、現実的な範囲で排出量が増減した場合の気温変化を計算したところ、排出量変化に伴う気温変化が、硫酸塩に比べてブラックカーボンではかなり小さいことが示された。硫酸塩の場合、雲の凝結核となる役割などを通してエネルギー収支の崩れが増長される一方、ブラックカーボンの場合、大気中でエネルギー収支の崩れを解消する仕組みが働くためだという。すなわち、ブラックカーボンの排出量削減による地球温暖化緩和は効果的ではない可能性が示唆されたことになる。

 本研究成果は、気候変動と大気汚染の最適な同時緩和策策定のための重要な知見になるといえる。

論文情報:【Scientific Reports】Weak global warming mitigation by reducing black carbon emissions

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