現在、地球温暖化になっている原因は何なのか？
温暖化は気候変動で起きる主な現象の一つであり、自然のサイクルの自然変動と人為起源によるものがあります。20世紀半ば以降の温暖化は人為起源の二酸化炭素などの温室効果ガス (GHG) が主な原因であり、過去の現象より急激に起こっているため、問題となっています。2021年8月には、国際連合の気候変動に関する政府間パネル (IPCC) で温暖化の原因が人間の活動によるものと断定されました。
ウゥナトーク・カケルトーク 気候学者であり、地球温暖化懐疑派であるパトリック・マイケルズは、この「温暖化島」の歴史について彼自身のウェブサイトWorld Climate Reportにて異論を唱えている。その中で彼は、新島は2005年以前にも、1950年代のグリーンランドが比較的温暖だった短い期間に氷床から姿を見せたことがあると主張している。
マイケルズは写真家のアーネスト・ホーファーが1950年代初頭に周辺地域を上空から調査・出版した地図を発見する。そこには、温暖化島とみられる陸地がグリーンランドから分離して図示されていた。彼はそこから温暖化島はホーファーが1950年代に調査した時点で島として分離して存在していたと結論づけ、この新島は、正当な根拠なしに地球温暖化の帰結として注目を集めた悪例だと主張した。
デニス・シュミットは、ニューヨーク・タイムズ誌の記者アンディ・ レヴキンの記事からマイケルズのこの主張を知った。彼はそもそもホーファーの地図は不正確であり、周辺地域が霧で覆われた際、上空からは本土と温暖化島とを結ぶ棚氷の橋もまた不明瞭に隠された結果であろうと反論した。
暗い太陽のパラドックス なお、地球に降り注ぐ宇宙線量が地球の雲の生成量に影響を与えて気候変動の一因となっているというスベンスマルク効果は、それ自体がまだ仮説の段階であり、近年の研究では雲量と宇宙線量の間には見られないか、あるいは影響があってもごく小さいという報告もされている。
数十億年前の月は現在よりもずっと地球に近い軌道を公転していた。そのため潮汐散逸による地球内部での加熱も現在よりずっと強力だったと考えられる。
太古代の堆積物の調査からは、過去の大気中には現在よりも温室効果ガスが濃集していたという仮説とは一致しない結果が得られている。この時期の温暖な温度範囲はむしろ、大陸の面積が少ないことと、生物学的に生成される雲凝結核が欠乏していたことによって、地球のアルベドが低かったことで説明できる可能性がある。この場合は地球が吸収できる太陽エネルギーの量が増加するため、過去の太陽の出力が弱いことを補うことが出来る。
地球温暖化に関する動きの歴史 地球温暖化に関する動きの歴史(ちきゅうおんだんかにかんするうごきのれきし)では、地球温暖化の研究、対策などの歴史を述べる。
地球温暖化の影響 平均海水温が3°C上昇するだけで、東京湾に生息する魚類が熱帯魚になるともいわれるように、生態系が変化するといわれている。さらに、気温や降水量と同様に、海水温についても、変動幅が大きくなることが予想されている。これは、大気の流れや海流が変わったり、変動が激しくなったりすることによるもので、異常な低温や高温をもたらし、異常気象や生態系への影響をもたらす可能性があるとされる。
また多くの気候モデルで、太平洋熱帯域でのエルニーニョ現象が現在と同様に起こると予測しているが、21世紀中に増加または減少といった一貫した変化傾向は見出せないとされている(AR4)。
氷床や氷河は淡水であり、急激な気温の上昇によって極地の氷河が溶けると、海水の塩分濃度が低下し比重が小さくなる。大西洋北部では地中海由来の塩分の高い海水が沈み込み、深層循環の一部をなしているが、極地方の塩分濃度の低下により沈み込みが弱まるためにメキシコ湾流が弱まり、それによって極地方は寒冷化し、赤道付近は温暖化するという予測もある。第4次報告書に示された気候モデルの計算結果によると、21世紀末には、循環はほとんど変化しないというものから半分程度に弱まるというものまで幅広くあるが、平均して25%程度弱まるとされている。2021年発表のAR6では全てのシナリオにおいて21世紀中に大西洋南北熱塩循環(AMOC)が弱まる可能性は非常に高いとし、一方で停止する可能性は5割の確信度(medium confidence)で無いとした。深層循環の停止 (en) の項も参照のこと。
地球温暖化 こうした自然環境の変化は人間の社会にも大きな影響を及ぼす。真水資源の枯渇、農業・漁業などへの影響を通じた食料問題の深刻化、生物相の変化による影響などが懸念されており、その影響量の見積もりが進められている。AR4では「2–3°Cを超える平均気温の上昇により、全ての地域で利益が減少またはコストが増大する可能性がかなり高い」と報告されている。スターン報告では、5–6°Cの温暖化が発生した場合、「世界がGDPの約20%に相当する損失を被るリスクがある」と予測し、温室効果ガスの排出量を抑えるコストの方が遙かに小さくなることを指摘している。
日本では国立環境研究所などによる影響予測が進められており、豪雨や猛暑の増加、農業用水の不足、植生の変化、干潟や砂浜の消滅、地下水位や海面上昇などによる被害の増大の予測が報告されている。
農業では米がとれなくなり、漁獲量ではアワビやサザエ、ベニザケが減少するなどの甚大な被害が予想される。寒害の減少、北日本における米の生産向上など一部では利益も予想されるが、被害が大幅に上回ると見られる。
温室効果 惑星などの熱収支が釣り合う温度を有効温度といい、太陽の光度、惑星のアルベド、太陽までの距離などにより計算でき、この計算により255Kまたは-18°Cの地球の有効温度が得られる。地球の実際の平均温度は288Kまたは15°Cである。2つの値の間の差異である33°Cの差の大きな理由の一つは、地球表面の平均温度を上昇させる水蒸気や二酸化炭素による温室効果に起因するものである。金星の有効温度は-46°Cである。太陽光の77%を反射するのが大きな理由である。実際の金星の温度は460°Cであり、95気圧の二酸化炭素が510°C分の温室効果をもたらしている。火星有効温度は-56°Cであり、実際の温度の-53°Cとほとんど変わらない。 二酸化炭素が0.006気圧であり温室効果が弱いからである。なお、水蒸気も強力な温室効果があるので水蒸気の有無も温室効果として考慮する必要がある。
前述のとおり、地球への太陽放射と外向き放射が完全に一致するようになるまで、温室効果は強まり続ける。そのため、仮に温室効果が強まるような現象(気温の上昇、温室効果の増加)が起これば、外向き放射の量が増える一方で(温室効果により遮られるため外向き放射の)放射のペースが遅くなり、地表の気温が上がることになる。逆に、温室効果が弱まるような現象が起これば、外向き放射の量が減る一方、放射のペースが速くなるため、地表の気温が下がることになる。しかし、温室効果が強まっても弱まっても、放射の全体量は不変となるような仕組みになっている。
ただ、太陽放射が増えるなどした場合は、それに伴って放射の全体量も増え、連動して温室効果も強まり、地表の気温が上がる。また、逆に太陽放射が減った場合は、放射の全体量も減り、温室効果が弱まり、地表の気温が下がる。
氷河融解 1550年頃から1850年頃まで、地球は太陽活動の低下が主因と見られる小氷期に入っていた。1940年代頃までは、この小氷期からの温暖化(回復過程)によるものと見られる氷河の融解が世界的に進んだ。しかし、1950年代から1970年代にかけてこれはペースを緩め、その後1980年代以降は再び融解が加速している。
2023年4月21日、世界気象機関(WMO)は、世界の氷河が2022年、劇的なペースで融解したことを明らかにし、CO2濃度の上昇から、事務局長は、氷河を救う試みは「すでに敗北した」との見解を発表している。
北極圏から南極圏の間の低緯度・中緯度地域では、高山の山岳氷河や氷冠といった形で氷河が存在している。大規模な氷河を有する地域として、ヒマラヤ山脈、チベット高原、天山山脈、ロッキー山脈、アンデス山脈、サザンアルプス山脈、アルプス山脈、スカンディナヴィア山脈などがある。また、氷冠を有する山として、キリマンジャロ、ケニア山、ジャヤ峰、ウィルヘルム山などがある。これらの氷河は現在いずれも後退していることが観測されている。
氷河時代 氷河時代の始まりに温室効果ガスの濃度が急激に下がり、氷床が後退する間に濃度が上昇したことを示す証拠があるが、その因果関係を立証するのは難しい。温室効果ガスの濃度は、氷河時代の原因として提唱されている大陸の移動や火山活動など、他の要因の影響を受けているかもしれないからである。
スノーボールアース(全球凍結)仮説では、原生代後期の厳しい凍結は主に火山に由来する大気中のCO2濃度の上昇により終わったとされ、この仮説の支持者の中には、全球凍結は最初の段階で大気中のCO2の減少により引き起こされたと主張する者もいる。この仮説は将来のスノーボールアース化を警告している。
2009年には、日射量の変化が氷河時代以後に地球が温暖化する初期の要因となることを示す更なる証拠が示され、第二の要因として変化の規模の原因は温室効果ガスの増加にあることが挙げられた。