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Mar 20, 2024

エアロゾル: SO2 排出削減は地球温暖化に寄与していますか?

エアロゾル負荷の減少が地球温暖化に寄与しているかどうかという問題は、大気科学者にとって新しいことではないが、最近、北大西洋を横断する極度の熱波で再浮上している。

エアロゾル負荷の減少が地球温暖化に寄与しているかどうかという問題は、大気科学者にとって新しいことではないが、最近、北大西洋とヨーロッパの多くの地域にわたる極端な熱波で再浮上している。 この分析で、コペルニクス大気監視サービス（CAMS）とコペルニクス気候変動サービス（C3S）の科学者は、最近の異常な温暖化を2020年以降に行われた船舶排出量の削減のせいにするのは時期尚早であると結論付けている。

研究によると、ヨーロッパでは規制のおかげで汚染物質の排出が減少し、大気中のエアロゾルの量が減少していることが示唆されています。 これにより、地表に到達する日射量が増加し、熱波の強度や地表水温に影響を与える可能性があり、干ばつの深刻さが増す可能性があります。

気象庁のベン・ブースなどの科学者は、産業や船舶の排出物から生じるエアロゾルなどの人為起源のエアロゾルが北大西洋の気候変動の主な要因であったと示唆してきた。 それ以来、気候モデルは大気エアロゾル相互作用を統合するために改良されてきました。

2020年、国際海事機関は船舶関連の二酸化硫黄（SO2）排出量を大幅に削減する「IMO 2020」規制を採択した。 研究では、排出量の減少により航路上の雲の形成が大幅に減少したと結論付けています。 カーボン・ブリーフの分析では、「船舶による大気汚染を削減するための2020年の規制の副作用として考えられるのは、2050年までに地球の気温が約0.05度上昇することである。これはさらに約2年間の排出量に相当する」と推定されている。 しかし、SO2 削減を最近の異常な海洋熱波に直接結び付けると、大気中の硫酸塩エアロゾル相互作用を計算するためのモデルの使用や、IMO 2020 規制の効果的な適用を推定するための複雑さの一部が省略され、より一般的には気候と大気の複雑さが省略されます。化学。

大気中のエアロゾルは、気体 (この場合は大気) 中に浮遊する、固体または液体の微細な粒子です。 大気中のエアロゾルには、いくつか例を挙げると、砂漠の塵、波しぶき、海洋からの塩分、植物からの生物起源のエアロゾル、山火事の煙、火山など、自然の発生源が数多くあります。 人為起源のエアロゾルの主な発生源は化石燃料の燃焼による排出物であり、粒子状物質、二酸化窒素、SO2 などの幅広い大気汚染物質を排出します。 二酸化硫黄の排出は、地球のエネルギーバランスの重要な役割を担う硫酸塩エアロゾルの前駆体です。

エアロゾルは、太陽光を散乱、反射、吸収することにより、大気の下層に到達する太陽​​放射の量を減少させます。 気候変動政府間パネル（IPCC）は、「実質的に負の総エアロゾル有効放射強制力、つまり大気中へ出入りするエネルギー量についての強力な証拠」があると考えているが、「かなりの不確実性が残っている」ことも認めている。

エアロゾルは太陽放射を濾過することによって直接的な冷却効果を持っていますが、エアロゾルが減少した場合の地球規模の寒冷化または温暖化への効果的な寄与（エアロゾルの負または正の放射力とも呼ばれます）はまだ研究課題であり、最も簡単ではありません。雲滴形成における硫酸塩エアロゾルの影響などの間接的な影響が不確実であるため。

粒子と汚染物質は雲の形成の増減に関与しており、状況をさらに複雑にしています。 一般に、硫酸塩エアロゾルは雲の凝縮核として作用し、雲の形成を促進し、その結果、地表に到達する日射量が減少すると考えられています。

CAMS エアロゾル光学深度予測 2017 年 10 月 13 日。オレンジ - 塵、赤 - バイオマスの燃焼、青 - 海塩、灰色 - 硫酸塩、黄色 - 火災 クレジット: CAMS/ECMWF。

気候における SO2 の役割については長い間議論されてきましたが、明確な結論はありません。 世界中のすべての船舶が IMO 20 規制と、最近導入された IMO 23 規制を採用していると仮定すると、これは確かに排出量の削減、ひいてはエアロゾルや雲の形成の削減に影響を与えるでしょう。 しかし、海運は SO2 排出源の 1 つにすぎず、一部の推定によると世界の排出量の 3.5% にすぎません。