太陽活動は20世紀初頭から活発化しましたが、どうやら1990年前後にピークを越えたようです。ところが、地上の日射量の観測値は、1950年代半ばから世界的に減少傾向にあったようです。この Global dimming（地球薄暮化）と呼ばれる日射量の長期的な減少傾向は、1990年頃に止まっており、それ以降は日射量はむしろ上昇する（Global brightening）傾向にあると言われています。
Global dimmingを発見したのはスイスの日本人研究者大村氏で、最初に発表された論文は30年間に10%減少しているというもので、ほとんど信用されなかったようです。その後研究が進んで、数年前から気象学者の間で認められるようになり、30年間に4％ぐらいの日射量の減少があったとされています。
太陽活動周期による放射照度の変化が僅か0.1%程度であることや、地球の反射率の1%の変化がおよそ1℃の気温変化をもたらすと言われていることを考えると、30年間に4％の日射量の減少とは半端じゃない変化なわけです。
このトピックでは、長期的な日射量の変動と、その原因と考えられている大気中エアロゾル（エーロゾル）についての話題を集めたいと思います。
エアロゾル（大気エアロゾル粒子）
粉塵、浮遊粉塵、大気粉塵などとも呼ばれるが、個体粒子とは限らず、液滴も含まれる。雲を形成する水滴や氷粒子も、厳密には大気エアロゾル粒子であるが、文脈に応じ除外することもある
Global dimmingを発見したのはスイスの日本人研究者大村氏で、最初に発表された論文は30年間に10%減少しているというもので、ほとんど信用されなかったようです。その後研究が進んで、数年前から気象学者の間で認められるようになり、30年間に4％ぐらいの日射量の減少があったとされています。
太陽活動周期による放射照度の変化が僅か0.1%程度であることや、地球の反射率の1%の変化がおよそ1℃の気温変化をもたらすと言われていることを考えると、30年間に4％の日射量の減少とは半端じゃない変化なわけです。
このトピックでは、長期的な日射量の変動と、その原因と考えられている大気中エアロゾル（エーロゾル）についての話題を集めたいと思います。
エアロゾル（大気エアロゾル粒子）
粉塵、浮遊粉塵、大気粉塵などとも呼ばれるが、個体粒子とは限らず、液滴も含まれる。雲を形成する水滴や氷粒子も、厳密には大気エアロゾル粒子であるが、文脈に応じ除外することもある
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コメント(65)
グローバルディミングについては、これが回復すると大幅に気温が上昇するとか言われましたが、そのような傾向はないようです。3〜5%という数字は都市の局部的な大気汚染が観測値に影響したのかもしれません。
エアロゾルについては、いまだ不確定要素だと思います。このトピでも注目したいと思いますが、グローバルディミングについては、あまり執着しないほうがよいような気がします。IPCCも否定的ですね。
あまり話題になりませんが、ISCCPという雲についての観測データや分析をまとめている機関があります。
http://isccp.giss.nasa.gov/products/onlineData.html
ここには雲に関する多くのデータがありますが、その中からCloud Amount（雲の総量）というグラフを添付します。これを見ると、トータルな雲量は、1987年から2000年にかけて5%も減少しており、2000年以降は横ばいに推移しています（グラフでは1983年〜1987年には雲量の増加が読み取れますが、それ以前については分かりません）。このような雲量の長期的変化が気候に影響しないわけがなく、こうしたデータは注目すべきだと思います。
雲量が減れば、とうぜん日射量が増えます。日射量の僅か1％の変化は、日射量を太陽放射の60%としても 2W/m^2の強制力になり、これはCO2増加による強制力の見積もりよりも大きい。雲量の変化が気候に及ぼす影響は、とても大きいと思います。
エアロゾルについては、いまだ不確定要素だと思います。このトピでも注目したいと思いますが、グローバルディミングについては、あまり執着しないほうがよいような気がします。IPCCも否定的ですね。
あまり話題になりませんが、ISCCPという雲についての観測データや分析をまとめている機関があります。
http://isccp.giss.nasa.gov/products/onlineData.html
ここには雲に関する多くのデータがありますが、その中からCloud Amount（雲の総量）というグラフを添付します。これを見ると、トータルな雲量は、1987年から2000年にかけて5%も減少しており、2000年以降は横ばいに推移しています（グラフでは1983年〜1987年には雲量の増加が読み取れますが、それ以前については分かりません）。このような雲量の長期的変化が気候に影響しないわけがなく、こうしたデータは注目すべきだと思います。
雲量が減れば、とうぜん日射量が増えます。日射量の僅か1％の変化は、日射量を太陽放射の60%としても 2W/m^2の強制力になり、これはCO2増加による強制力の見積もりよりも大きい。雲量の変化が気候に及ぼす影響は、とても大きいと思います。
雲もほんらい的にはエアロゾルなのですが、地球温暖化に関する文脈では、エアロゾルとは区別して扱われることが多いです。
大気中には水や氷による粒子が多く存在し、目に見えないものもあると思います。雲も含め、水を成分とするエアロゾルはさまざまな形で存在していると思います。これらの振る舞いを明らかにすることが、重要ではないかなと思います。
僕は、自然起源のエアロゾルの変化というのは、意外に気候への影響が大きいのではないかと思います。IPCC報告書では、自然起源エアロゾル = 火山起源エアロゾルのように記述されていますが、火山噴火によるエアロゾルは、何十年も大気に滞留するわけでなく、4年ほどでもとにもどることが明らかになっています。
火山起源のエアロゾルが短期のものであることが、IPCC報告書の「放射強制力をもたらす要素」の図表に記載されていない理由なのですが、いっぽう、モデルの計算では「火山起源」として負の強制力が見積もられています。
どうも「雲」とか「火山起源」といった言葉遣いの中で、水を成分とした自然起源のエアロゾルという観点が抜け落ちているような気がします。
大気中には水や氷による粒子が多く存在し、目に見えないものもあると思います。雲も含め、水を成分とするエアロゾルはさまざまな形で存在していると思います。これらの振る舞いを明らかにすることが、重要ではないかなと思います。
僕は、自然起源のエアロゾルの変化というのは、意外に気候への影響が大きいのではないかと思います。IPCC報告書では、自然起源エアロゾル = 火山起源エアロゾルのように記述されていますが、火山噴火によるエアロゾルは、何十年も大気に滞留するわけでなく、4年ほどでもとにもどることが明らかになっています。
火山起源のエアロゾルが短期のものであることが、IPCC報告書の「放射強制力をもたらす要素」の図表に記載されていない理由なのですが、いっぽう、モデルの計算では「火山起源」として負の強制力が見積もられています。
どうも「雲」とか「火山起源」といった言葉遣いの中で、水を成分とした自然起源のエアロゾルという観点が抜け落ちているような気がします。
大気中のエアロゾルは、1960年〜1990年と、それ以降では変化しています。グローバルディミングとは1960年〜1990年に観測された日射量の減少を指しますが、たぶんこれは主に都市の大気汚染の影響であり、全球的なものではないものの、あちこちで観測されたことは事実だと思います。
これについては、4%といった大きな変化ではないものの、気候モデルには反映されていると思います。日射量減少による負の強制力を、火山起源と人為起源に振り分けていると思います。この推定がどれほど確かなのか？と考えると、過去の推定はかなり怪しいのでは、と考えています。
添付したグラフは、よく見かけるIPCC報告書のグラフで、自然起源の放射強制力のみのシミュレーションと、人為起源の放射強制力を加味したシミュレーションを比較したものです。
このグラフで、青色の自然起源のみのほうは1950年頃以降は横ばいでやや下降していますが、23のグラフを見ればその根拠が分かります。ここでは、太陽活動の正の強制力から「火山起源」の負の強制力を差し引いているのですね。別な言い方をすれば、人為起源の計算では「火山起源」の強制力が除外されているわけです。
IPCC報告書にケチをつけるような話ですが、このシミュレーションでは太陽放射から「火山起源」の強制力を差し引いており、「放射強制力をもたらす要素」の図表では、火山起源エアロゾルが短期しか存在しない理由で記載されていないわけです。
火山噴火によるエアロゾルが4年ぐらいしか持続しないのは確かです。ならば、モデルにおいて自然起源として太陽放射から差し引いた「火山起源」の強制力とは、いったい何なのか？
これについては、4%といった大きな変化ではないものの、気候モデルには反映されていると思います。日射量減少による負の強制力を、火山起源と人為起源に振り分けていると思います。この推定がどれほど確かなのか？と考えると、過去の推定はかなり怪しいのでは、と考えています。
添付したグラフは、よく見かけるIPCC報告書のグラフで、自然起源の放射強制力のみのシミュレーションと、人為起源の放射強制力を加味したシミュレーションを比較したものです。
このグラフで、青色の自然起源のみのほうは1950年頃以降は横ばいでやや下降していますが、23のグラフを見ればその根拠が分かります。ここでは、太陽活動の正の強制力から「火山起源」の負の強制力を差し引いているのですね。別な言い方をすれば、人為起源の計算では「火山起源」の強制力が除外されているわけです。
IPCC報告書にケチをつけるような話ですが、このシミュレーションでは太陽放射から「火山起源」の強制力を差し引いており、「放射強制力をもたらす要素」の図表では、火山起源エアロゾルが短期しか存在しない理由で記載されていないわけです。
火山噴火によるエアロゾルが4年ぐらいしか持続しないのは確かです。ならば、モデルにおいて自然起源として太陽放射から差し引いた「火山起源」の強制力とは、いったい何なのか？
> 31
23 で部分拡大されている AR4 WG1 Report Chapter6 page 477(45/66) のグラフは北半球の、基本的には古気候の復元実験に使われた強制力をグラフ(Figure 6.13)で示しているものですね（出所は細かく書いてくれないと探すのがしんどいですよ）。
このグラフの後ろに、Figure 6.14 というのがありまして、レポートの本文を読むとどうもこちらの方が本筋みたいです。Figure 6.13 については、
“It is important to note that many of the simulated temperature variations during the pre-industrial period shown in Figure 6.13 have been driven by assumed solar forcing, the magnitude of which is currently in doubt. Therefore, although the data and simulations appear consistent at this hemispheric scale, they are not a powerful test of the models because of the large uncertainty in both the reconstructed NH changes and the total radiative forcing.”(page.479 (47/66))
とまあやんわりと、あてにならないよ、と書かれています。
Figure6.14 をコピぺしておきます。一番上の線が火山の影響ですが、Figure6.13 とは趣が異なるデータ（Crowley, 2000）を使っているようですね。こちらは太陽の放射強制力の変化幅を大きく見立てた場合と小さく見立てた場合の二通りの計算結果が示されています。下の気温のグラフで太い線は人為要素入り、細い線は人為要素抜き、です。
それはそれとして、近年の気温上昇に対して火山噴火の影響は大きくないし、むしろマイナス方向の作用であるということには変わりはありませんね。太陽活動は横ばい。
それと、
> 別な言い方をすれば、人為起源の計算では「火山起源」の強制力が除外されているわけです。
ちょっと意味が分かりません。火山噴火が人為起源の筈がありませんし、人為起源のグラフには太陽放射の変化分も含まれてない筈ですが。
23 で部分拡大されている AR4 WG1 Report Chapter6 page 477(45/66) のグラフは北半球の、基本的には古気候の復元実験に使われた強制力をグラフ(Figure 6.13)で示しているものですね（出所は細かく書いてくれないと探すのがしんどいですよ）。
このグラフの後ろに、Figure 6.14 というのがありまして、レポートの本文を読むとどうもこちらの方が本筋みたいです。Figure 6.13 については、
“It is important to note that many of the simulated temperature variations during the pre-industrial period shown in Figure 6.13 have been driven by assumed solar forcing, the magnitude of which is currently in doubt. Therefore, although the data and simulations appear consistent at this hemispheric scale, they are not a powerful test of the models because of the large uncertainty in both the reconstructed NH changes and the total radiative forcing.”(page.479 (47/66))
とまあやんわりと、あてにならないよ、と書かれています。
Figure6.14 をコピぺしておきます。一番上の線が火山の影響ですが、Figure6.13 とは趣が異なるデータ（Crowley, 2000）を使っているようですね。こちらは太陽の放射強制力の変化幅を大きく見立てた場合と小さく見立てた場合の二通りの計算結果が示されています。下の気温のグラフで太い線は人為要素入り、細い線は人為要素抜き、です。
それはそれとして、近年の気温上昇に対して火山噴火の影響は大きくないし、むしろマイナス方向の作用であるということには変わりはありませんね。太陽活動は横ばい。
それと、
> 別な言い方をすれば、人為起源の計算では「火山起源」の強制力が除外されているわけです。
ちょっと意味が分かりません。火山噴火が人為起源の筈がありませんし、人為起源のグラフには太陽放射の変化分も含まれてない筈ですが。
> 33
> ちょっと意味が分かりません
20世紀後半に生じたと見積もられるエアロゾル増加による日射量の減少は、主に人為起源の大気汚染の影響であろうと考えており、31のグラフで1950年以降青帯が下降しているのは、火山起源エアロゾルの影響を過大に（人為起源エアロゾルを過小に）評価してはいないだろうか？、という疑問をもっているという意味です。
観測から、大気中エアロゾルは、1950年頃から増加し1990年頃から低くなっているとのことですが、衛星の観測は1980年以前についてはデータがないので分からないとされています。たしかに、1982年と1991年にはEL ChichonとPinatuboの噴火がありましたが、火山性エアロゾルは4年程度しか大気に留まらず、その影響はきわめて短期間であることが分かっています。
> ちょっと意味が分かりません
20世紀後半に生じたと見積もられるエアロゾル増加による日射量の減少は、主に人為起源の大気汚染の影響であろうと考えており、31のグラフで1950年以降青帯が下降しているのは、火山起源エアロゾルの影響を過大に（人為起源エアロゾルを過小に）評価してはいないだろうか？、という疑問をもっているという意味です。
観測から、大気中エアロゾルは、1950年頃から増加し1990年頃から低くなっているとのことですが、衛星の観測は1980年以前についてはデータがないので分からないとされています。たしかに、1982年と1991年にはEL ChichonとPinatuboの噴火がありましたが、火山性エアロゾルは4年程度しか大気に留まらず、その影響はきわめて短期間であることが分かっています。
誤解を避けるために補足すると・・
20世紀後半の日射量の減少は、科学的に認められていると思います。ただし、グローバルディミングを呼ばれる大きな減少は、大気汚染の局地的な影響を受けており、全球で捉えれば、もっとずっと小さい値になると考えています。これは、IPCC報告書のモデルでも見積もられていると思います。
> 35
31では「IPCC報告書にケチをつけるような話」と書きましたが・・
人為起源の強制力を示す31のグラフでは、20世紀後半に生じた日射量減少の負の強制力の内訳として、火山起源を過大に（人為起源を過小に）みてはいやしないかと、疑問を感じてるという話です。
1950年頃から増加した大気中エアロゾルは1990年頃から低くなり回復しているようですから、1750年を基準とした現在の放射強制力を記述するには、20世紀後半の変化はべつに問題にならないし、火山性エアロゾルは一時的なものなので「放射強制力をもたらす要素」の図表に記載されないのもその通りなのですが・・
20世紀後半の日射量の減少は、科学的に認められていると思います。ただし、グローバルディミングを呼ばれる大きな減少は、大気汚染の局地的な影響を受けており、全球で捉えれば、もっとずっと小さい値になると考えています。これは、IPCC報告書のモデルでも見積もられていると思います。
> 35
31では「IPCC報告書にケチをつけるような話」と書きましたが・・
人為起源の強制力を示す31のグラフでは、20世紀後半に生じた日射量減少の負の強制力の内訳として、火山起源を過大に（人為起源を過小に）みてはいやしないかと、疑問を感じてるという話です。
1950年頃から増加した大気中エアロゾルは1990年頃から低くなり回復しているようですから、1750年を基準とした現在の放射強制力を記述するには、20世紀後半の変化はべつに問題にならないし、火山性エアロゾルは一時的なものなので「放射強制力をもたらす要素」の図表に記載されないのもその通りなのですが・・
> 38
それぞれの図や解説は多方面からの色々な見方を示している、と考えればよいのではないでしょうかね。IPCCのレポートは章ごとに執筆者も違うし、IPCC 自体は研究機関ではないし。
> 人為起源の強制力を示す31のグラフでは、20世紀後半に生じた日射量減少の負の強制力の内訳として、火山起源を過大に（人為起源を過小に）みてはいやしないかと、疑問を感じてるという話です。
見方の問題ですが、20世紀前半の気温上昇にも人為要因が結構効いているのではないかと疑っている私としては、その時期の自然起源の要因が過大評価されているのではないかという気がしています。
空気が綺麗な頃には温室効果ガスのちょっとした増加が大きく（理論通りに）効き、大戦後の極端な大気汚染の進行で一時的に相殺され、公害が解消してくるにつれ本来の昇温効果が顕著に見えるようになり、20世紀末にはオーバーシュート気味な気温変化をもたらしたのではないか、みたいな。
現状は再び今度は中国やインドや東南アジアの大気汚染がブレーキを掛けているけれども、これらの国で公害対策が進むと将来また一気に気温が上がる可能性があるのではないかと。
アジアの大気汚染はプリミティブな形の“ジオエンジニアリング”に近いんじゃないかって言ってる人も居ますね。温暖化防止策として地球に日傘を差そう、と言うのに似たようなもんだと。
ま、そういう話もあるということは承知していますし、それはそれで興味深いと思っています。いちいちIPCCを引合いに出したりはしませんが。
それぞれの図や解説は多方面からの色々な見方を示している、と考えればよいのではないでしょうかね。IPCCのレポートは章ごとに執筆者も違うし、IPCC 自体は研究機関ではないし。
> 人為起源の強制力を示す31のグラフでは、20世紀後半に生じた日射量減少の負の強制力の内訳として、火山起源を過大に（人為起源を過小に）みてはいやしないかと、疑問を感じてるという話です。
見方の問題ですが、20世紀前半の気温上昇にも人為要因が結構効いているのではないかと疑っている私としては、その時期の自然起源の要因が過大評価されているのではないかという気がしています。
空気が綺麗な頃には温室効果ガスのちょっとした増加が大きく（理論通りに）効き、大戦後の極端な大気汚染の進行で一時的に相殺され、公害が解消してくるにつれ本来の昇温効果が顕著に見えるようになり、20世紀末にはオーバーシュート気味な気温変化をもたらしたのではないか、みたいな。
現状は再び今度は中国やインドや東南アジアの大気汚染がブレーキを掛けているけれども、これらの国で公害対策が進むと将来また一気に気温が上がる可能性があるのではないかと。
アジアの大気汚染はプリミティブな形の“ジオエンジニアリング”に近いんじゃないかって言ってる人も居ますね。温暖化防止策として地球に日傘を差そう、と言うのに似たようなもんだと。
ま、そういう話もあるということは承知していますし、それはそれで興味深いと思っています。いちいちIPCCを引合いに出したりはしませんが。
あらためて疑問に思うのですが、この100年ほどの気候変動を研究するのに、その根拠となる放射強制力の基準時が、どうして1750年なのでしょうね。1750年の推定値はかなり不確実でしょう、1900年あたりを基準にしたほうがずっと正確な議論ができるのに。
それぞれの要素の「放射強制力」を求めるには、基準となる1750年時の気温、太陽放射照度、雲量、地表のアルベド、エアロゾル濃度、CO2濃度などをすべて決めなければ算定できないです。それらの推定値がひとつでも変われば、計算はやり直しになってしまうでしょう。
なかでもエアロゾル濃度の1750年の推定なんて1900年に較べたらかなり不確実でしょう。懐疑的な見方をすれば、1750年時の推定値を変えれば、いくらでも辻褄合わせができてしまうわけです。太陽放射照度やCO2濃度にしても、1900年基準にしたほうが遥かに確かですから、そうしたほうがいいのに、と思うしだいです。
それぞれの要素の「放射強制力」を求めるには、基準となる1750年時の気温、太陽放射照度、雲量、地表のアルベド、エアロゾル濃度、CO2濃度などをすべて決めなければ算定できないです。それらの推定値がひとつでも変われば、計算はやり直しになってしまうでしょう。
なかでもエアロゾル濃度の1750年の推定なんて1900年に較べたらかなり不確実でしょう。懐疑的な見方をすれば、1750年時の推定値を変えれば、いくらでも辻褄合わせができてしまうわけです。太陽放射照度やCO2濃度にしても、1900年基準にしたほうが遥かに確かですから、そうしたほうがいいのに、と思うしだいです。
「放射強制力」という用語は、1990年のIPCC第1評価報告書で定義されたものですが、きっとそのときに1750年を基準にすると都合のいい理由があったのだと思います。1750年なら産業革命前なのでとか、そんな理由かもしれない。
しかし、1750年を基準にしたことが、その後の議論をきわめて曖昧にしてしまっていると、科学者なら誰でも思ってると思うんです。なにしろ科学的数値の定義としては、あまりに不確実ですから。
だいいち「特記無きかぎり”放射強制力”とは1750年に対する強制力を表す」というのは、一般には分かりにくいし、誤解を招きます。
科学者の皆さんが相談して、もっと確かな基準をつくったらいいと思うんですけどね。
しかし、1750年を基準にしたことが、その後の議論をきわめて曖昧にしてしまっていると、科学者なら誰でも思ってると思うんです。なにしろ科学的数値の定義としては、あまりに不確実ですから。
だいいち「特記無きかぎり”放射強制力”とは1750年に対する強制力を表す」というのは、一般には分かりにくいし、誤解を招きます。
科学者の皆さんが相談して、もっと確かな基準をつくったらいいと思うんですけどね。
> 44
> 1900年基準にしたほうがいいのに、というのも懐疑論？
やり方に（一面的に見ればそれなりに意味のある）ケチをつけることで信用を落とすという戦術、と解釈可能です。
Radiative Forcing については TAR の Chapter 6 に説明があるみたいですね。AR4ではあんまり触れてない。まあ TSUNE さんは先刻ご存じだろうけど。
6.1 Radiative Forcing 6.1.1 Definition
http://www.ipcc.ch/ipccreports/tar/wg1/214.htm
6.1.2 Evolution of Knowledge on Forcing Agents
http://www.ipcc.ch/ipccreports/tar/wg1/215.htm
1750年頃の観測値なんてある訳ありませんが、そう厳密に捉えるのではなく「遥か昔の値」くらいに考えておけばいいんじゃないかというのが私の見方です。例えば暦の起源なんてのは元号みたく下手に現代に近いところを取るより西暦のように思いっ切り遠くを起点にした方が使いやすいっていうのと似てなくもないかも知れません。起点の意味としては、人為要因による温室効果ガスの排出がまだ始まっていない頃、ということで。
> 1900年基準にしたほうがいいのに、というのも懐疑論？
やり方に（一面的に見ればそれなりに意味のある）ケチをつけることで信用を落とすという戦術、と解釈可能です。
Radiative Forcing については TAR の Chapter 6 に説明があるみたいですね。AR4ではあんまり触れてない。まあ TSUNE さんは先刻ご存じだろうけど。
6.1 Radiative Forcing 6.1.1 Definition
http://www.ipcc.ch/ipccreports/tar/wg1/214.htm
6.1.2 Evolution of Knowledge on Forcing Agents
http://www.ipcc.ch/ipccreports/tar/wg1/215.htm
1750年頃の観測値なんてある訳ありませんが、そう厳密に捉えるのではなく「遥か昔の値」くらいに考えておけばいいんじゃないかというのが私の見方です。例えば暦の起源なんてのは元号みたく下手に現代に近いところを取るより西暦のように思いっ切り遠くを起点にした方が使いやすいっていうのと似てなくもないかも知れません。起点の意味としては、人為要因による温室効果ガスの排出がまだ始まっていない頃、ということで。
いや、IPCCが何かごまかそうと企んで1750年基準にしたとか、そんなふうには思ってないです。たぶん、第1次報告書を作成するときに、産業革命後の変化という意味で分かりやすいので、そうしたんだろうと思います。
> 45
> 1750年頃の観測値なんてある訳ありませんが、そう厳密に捉えるのではなく「遥か昔の値」くらいに考えておけばいいんじゃないか
えーっ、そんな・・
だって、基準となる1750年時の気温、太陽放射照度、雲量、地表のアルベド、エアロゾル濃度、CO2濃度などの推定値を決めなければ計算不可能ですよ。
たとえば、太陽放射の放射強制力は、2001年の報告書では +0.3W/m^2で、2007年の報告書では +0.12W/m^2になったわけですが、これは6年間に太陽放射が0.18W/m^2減少したわけでなく、1750年の太陽放射の推定値が上方修正されたので、そうなったということですよね。
つまり、1750年の推定値の修正によって、放射強制力の値が変わってしまうわけです。
だから、1900年とかに基準を代えたほうがいいのではないかと、そう思ったしだいです。
ケチをつけるというか、グチを言うのは、これぐらいにしときます。
> 45
> 1750年頃の観測値なんてある訳ありませんが、そう厳密に捉えるのではなく「遥か昔の値」くらいに考えておけばいいんじゃないか
えーっ、そんな・・
だって、基準となる1750年時の気温、太陽放射照度、雲量、地表のアルベド、エアロゾル濃度、CO2濃度などの推定値を決めなければ計算不可能ですよ。
たとえば、太陽放射の放射強制力は、2001年の報告書では +0.3W/m^2で、2007年の報告書では +0.12W/m^2になったわけですが、これは6年間に太陽放射が0.18W/m^2減少したわけでなく、1750年の太陽放射の推定値が上方修正されたので、そうなったということですよね。
つまり、1750年の推定値の修正によって、放射強制力の値が変わってしまうわけです。
だから、1900年とかに基準を代えたほうがいいのではないかと、そう思ったしだいです。
ケチをつけるというか、グチを言うのは、これぐらいにしときます。
1750年を基準にして「放射強制力」を記述するというのは、
1750年の気温を基準にして「平年差が何度」と言うようなものです。
> 47
> 基準は現代にあり、2005年の値と比較して1750年はどのくらい違っていたかの推定値、だと考えるとさほど不自然ではないように思われますが、いかが？
これは、現在の気温を基準にして「1750年の平年差は何度」と考える、というようなことですね。「放射強制力」とは、そういうものだと考えればよいのか。なるほど。
でも、やっぱ1900年を基準にしたほうがいいね。そのほうが値が振らつかないし、1900年以降どうだったか？というのが分かりやすいもの。
1750年の気温を基準にして「平年差が何度」と言うようなものです。
> 47
> 基準は現代にあり、2005年の値と比較して1750年はどのくらい違っていたかの推定値、だと考えるとさほど不自然ではないように思われますが、いかが？
これは、現在の気温を基準にして「1750年の平年差は何度」と考える、というようなことですね。「放射強制力」とは、そういうものだと考えればよいのか。なるほど。
でも、やっぱ1900年を基準にしたほうがいいね。そのほうが値が振らつかないし、1900年以降どうだったか？というのが分かりやすいもの。
2012年10月に次のようなニュースが報道されました。
「氷期：10万年周期で気温低下、仕組みを解明 温暖化予測の精度向上、期待 - 北大チームなど」（2012/10/04 毎日jp）
http://mainichi.jp/feature/news/20121004ddm041040102000c.html
ニュース記事では、硫酸塩が大気汚染物質であり、二酸化炭素濃度が上がってるのに気温が下がった時期があることに触れていますが、この研究論文の要点は、氷期/間氷期の気温変化と自然起源の硫酸塩エアロゾルに相関がみられた、ということにあります。
「氷期 - 間氷期の気温変動に硫酸塩エアロゾルが寄与していた事を解明」
http://www.hokudai.ac.jp/news/121004_pr_lowtem.pdf
ここで少し説明すると、硫酸塩エアロゾルや硝酸塩エアロゾルなどの親水性エアロゾルは、雲粒の元となる雲核を形成することが知られています。つまり、このようなエアロゾルが増えると雲が増えて冷却効果をもたらす。（間接効果）
このプレリリースを、注意深く読んでみます。
「ガイア仮説」では、温暖化すると南大洋の植物プランクトンが活発になり、硫酸エアロゾルが増えて「負のフィードバック」が働き、地球の気候が安定する、と言われていたが、今回の研究で、むしろ「正のフィードバック」として働いていたらしい、ということ。
じつは、植物プランクトンが生成するのは、DNS（硫化ジメチル）という物質です。
http://unit.aist.go.jp/emtech-ri/ci/e-keyword/DMS/dms.html
DMS → 二酸化硫黄+メタンスルホン酸 → 硫酸塩
硫酸エアロゾルは、自然界では、海洋以外にじつは火山からも放出されています。硫酸は大気中で化学反応により硫酸塩エアロゾルとなります。つまり、硫酸塩エアロゾルは、海洋起源と火山起源と人為起源があるわけです。
火山起源の硫酸塩エアロゾルは、成層圏に2〜4年ぐらい滞留するが、対流圏の硫酸塩エアロゾルは、すぐに雨と共に降下してしまうので地域性がありますね。これは酸性雨が世界中で同じように観測されないことからも分かる。この研究論文は、南極の氷床コアの分析による、ということに注意したいです。ここで言ってるのは南極の気候ですよね。
国立極地研究所のサイトに「南極海のプランクトン」というページがあります。
http://polaris.nipr.ac.jp/~academy/science/ikimono/plankton06.html
これをみると、南極海では、温暖化するとオキアミの生息域が減るので、DMSの発生は減ることが分かります。寒冷化すれば、オキアミの生息域は増えるでしょうから、そう考えれば合点がいきますね。
「氷期：10万年周期で気温低下、仕組みを解明 温暖化予測の精度向上、期待 - 北大チームなど」（2012/10/04 毎日jp）
http://mainichi.jp/feature/news/20121004ddm041040102000c.html
ニュース記事では、硫酸塩が大気汚染物質であり、二酸化炭素濃度が上がってるのに気温が下がった時期があることに触れていますが、この研究論文の要点は、氷期/間氷期の気温変化と自然起源の硫酸塩エアロゾルに相関がみられた、ということにあります。
「氷期 - 間氷期の気温変動に硫酸塩エアロゾルが寄与していた事を解明」
http://www.hokudai.ac.jp/news/121004_pr_lowtem.pdf
ここで少し説明すると、硫酸塩エアロゾルや硝酸塩エアロゾルなどの親水性エアロゾルは、雲粒の元となる雲核を形成することが知られています。つまり、このようなエアロゾルが増えると雲が増えて冷却効果をもたらす。（間接効果）
このプレリリースを、注意深く読んでみます。
「ガイア仮説」では、温暖化すると南大洋の植物プランクトンが活発になり、硫酸エアロゾルが増えて「負のフィードバック」が働き、地球の気候が安定する、と言われていたが、今回の研究で、むしろ「正のフィードバック」として働いていたらしい、ということ。
じつは、植物プランクトンが生成するのは、DNS（硫化ジメチル）という物質です。
http://unit.aist.go.jp/emtech-ri/ci/e-keyword/DMS/dms.html
DMS → 二酸化硫黄+メタンスルホン酸 → 硫酸塩
硫酸エアロゾルは、自然界では、海洋以外にじつは火山からも放出されています。硫酸は大気中で化学反応により硫酸塩エアロゾルとなります。つまり、硫酸塩エアロゾルは、海洋起源と火山起源と人為起源があるわけです。
火山起源の硫酸塩エアロゾルは、成層圏に2〜4年ぐらい滞留するが、対流圏の硫酸塩エアロゾルは、すぐに雨と共に降下してしまうので地域性がありますね。これは酸性雨が世界中で同じように観測されないことからも分かる。この研究論文は、南極の氷床コアの分析による、ということに注意したいです。ここで言ってるのは南極の気候ですよね。
国立極地研究所のサイトに「南極海のプランクトン」というページがあります。
http://polaris.nipr.ac.jp/~academy/science/ikimono/plankton06.html
これをみると、南極海では、温暖化するとオキアミの生息域が減るので、DMSの発生は減ることが分かります。寒冷化すれば、オキアミの生息域は増えるでしょうから、そう考えれば合点がいきますね。
アル・ゴアが制作した映画「不都合な真実」に、アイスコア分析から復元した氷期/間氷期の気温変動と二酸化炭素濃度を比較するシーンがあり、あたかも二酸化炭素が気候を変えたようなイメージを抱かせます。
大気中二酸化炭素濃度は、今から200年ほど前が280ppm、現在が380ppmです。今より10℃ちかく気温が低かった氷期は200ppmほどで、200年前より80ppm低いに過ぎない。氷期/間氷期の気温差が二酸化炭素の温室効果によるものだとしたら、今は200年前より10℃以上も気温が高くなければならなくなってしまう。80ppmでは、氷期/間氷期の気候変動を生じさせるほどの強制力はないと思いますね。
それでは、なぜ、氷期/間氷期では、大気中CO2濃度が変化しているんでしょう？
参考：「大気CO2が少なかった氷期の海」（東京大学大気海洋研究所）
http://co.aori.u-tokyo.ac.jp/micg/co2.html
氷期/間氷期の気候変動は、二酸化炭素が引き起こしたものではないですね。何らかの理由で雲量が変化し、日傘効果によって温暖化/寒冷化が生じたと考えるほうが、無理がないと思います。
さて、51で引用した北大や極地研による南極アイスコアの分析では、氷期/間氷期に硫酸塩エアロゾルの変動があり、その間接効果による寄与は最大で5℃と見積もられたという。これだと、氷期/間氷期の変動の半分ぐらいがエアロゾルの寄与で説明できてしまうが、あいかわらず「正のフィードバック」と言っているのは、海洋の水温変化によって硫酸塩エアロゾルが変動するという考え方をとっているからだ。
51で、自然起源の硫酸塩エアロゾルには、海洋由来と火山由来があると書きました。では「火山」のほうはどうなんでしょう？
大気中二酸化炭素濃度は、今から200年ほど前が280ppm、現在が380ppmです。今より10℃ちかく気温が低かった氷期は200ppmほどで、200年前より80ppm低いに過ぎない。氷期/間氷期の気温差が二酸化炭素の温室効果によるものだとしたら、今は200年前より10℃以上も気温が高くなければならなくなってしまう。80ppmでは、氷期/間氷期の気候変動を生じさせるほどの強制力はないと思いますね。
それでは、なぜ、氷期/間氷期では、大気中CO2濃度が変化しているんでしょう？
参考：「大気CO2が少なかった氷期の海」（東京大学大気海洋研究所）
http://co.aori.u-tokyo.ac.jp/micg/co2.html
氷期/間氷期の気候変動は、二酸化炭素が引き起こしたものではないですね。何らかの理由で雲量が変化し、日傘効果によって温暖化/寒冷化が生じたと考えるほうが、無理がないと思います。
さて、51で引用した北大や極地研による南極アイスコアの分析では、氷期/間氷期に硫酸塩エアロゾルの変動があり、その間接効果による寄与は最大で5℃と見積もられたという。これだと、氷期/間氷期の変動の半分ぐらいがエアロゾルの寄与で説明できてしまうが、あいかわらず「正のフィードバック」と言っているのは、海洋の水温変化によって硫酸塩エアロゾルが変動するという考え方をとっているからだ。
51で、自然起源の硫酸塩エアロゾルには、海洋由来と火山由来があると書きました。では「火山」のほうはどうなんでしょう？
「あほらしい」と言われても、何であほらしいのか分からないので、コメントしずらいです。
氷期 / 間氷期の約8℃の気温差は、80ppmの濃度差のCO2の温室効果だけでは生じないし、どんなメカニズムでCO2が気候変動の引き金となったのかも分からない。51で引用した研究報告にあるように硫酸塩エアロゾルの変動による間接効果の寄与が最大で5℃と見積もられるなら、日傘効果によって温暖化 / 寒冷化が生じたと考えるほうが無理がないと思うと書きました。ただし51の論文では、海洋由来の硫酸塩エアロゾルが正のフィードバックを生じさせたと言っており、何が気候変動の引き金となったのかについては触れていません。硫酸塩エアロゾルは火山起源のものもあるので、それについては、どうなのだろうと思ったわけです。
どうして氷期にはCO2濃度が低かったのか？については、このトピのテーマからずれるので多くを書きませんが、諸説あります。参考に52に東大大気海洋研究所のページをリンクしておきました。大気中CO2濃度は、海洋の影響を受けており、海水のpHと炭酸カルシウム生成の化学平衡、それに深層海流の昇湧がカギとなります。
たまひこさん、「地球温暖化」については、科学者の間でさえ見解が異なるのですから、「真実を知りたい」と言われても、自分が正しいと思うことをお話しするしかないです。
トピックのコメントを読んでいただいて、何が正しそうなのか各自で考えていただく、ということだと思います。
氷期 / 間氷期の約8℃の気温差は、80ppmの濃度差のCO2の温室効果だけでは生じないし、どんなメカニズムでCO2が気候変動の引き金となったのかも分からない。51で引用した研究報告にあるように硫酸塩エアロゾルの変動による間接効果の寄与が最大で5℃と見積もられるなら、日傘効果によって温暖化 / 寒冷化が生じたと考えるほうが無理がないと思うと書きました。ただし51の論文では、海洋由来の硫酸塩エアロゾルが正のフィードバックを生じさせたと言っており、何が気候変動の引き金となったのかについては触れていません。硫酸塩エアロゾルは火山起源のものもあるので、それについては、どうなのだろうと思ったわけです。
どうして氷期にはCO2濃度が低かったのか？については、このトピのテーマからずれるので多くを書きませんが、諸説あります。参考に52に東大大気海洋研究所のページをリンクしておきました。大気中CO2濃度は、海洋の影響を受けており、海水のpHと炭酸カルシウム生成の化学平衡、それに深層海流の昇湧がカギとなります。
たまひこさん、「地球温暖化」については、科学者の間でさえ見解が異なるのですから、「真実を知りたい」と言われても、自分が正しいと思うことをお話しするしかないです。
トピックのコメントを読んでいただいて、何が正しそうなのか各自で考えていただく、ということだと思います。
>>[59]
大気中エアロゾルには、その粒子じたいが日射を反射する直接効果と、雲粒の元となる雲核を形成し、雲や霧となって日射を反射する間接効果があること。直接効果よりも間接効果のほうが大きいことは、ご存知ですよね。エアロゾルや雲が日射を反射することによる寒冷効果を「日傘効果」と呼ぶこともご存知のはず。
51の、北大や極地研の報告では、アイスコアの分析から、氷期 / 間氷期の気温と硫酸塩エアロゾルの濃度には相関があって、間接効果による寄与が最大で5℃と見積もられると。そういう論文が発表されたことを紹介しているのです。
実際に日射量が減ったのかどうかは分かりません。硫酸塩エアロゾルには、雲や霧をつくる間接効果があるので、それが氷期 / 間氷期の気温変動に影響しただろうという説が提唱された、という話です。
大気中エアロゾルには、その粒子じたいが日射を反射する直接効果と、雲粒の元となる雲核を形成し、雲や霧となって日射を反射する間接効果があること。直接効果よりも間接効果のほうが大きいことは、ご存知ですよね。エアロゾルや雲が日射を反射することによる寒冷効果を「日傘効果」と呼ぶこともご存知のはず。
51の、北大や極地研の報告では、アイスコアの分析から、氷期 / 間氷期の気温と硫酸塩エアロゾルの濃度には相関があって、間接効果による寄与が最大で5℃と見積もられると。そういう論文が発表されたことを紹介しているのです。
実際に日射量が減ったのかどうかは分かりません。硫酸塩エアロゾルには、雲や霧をつくる間接効果があるので、それが氷期 / 間氷期の気温変動に影響しただろうという説が提唱された、という話です。
「地球寒冷化を引き起こす大規模火山噴火の特定が可能に」
（東京工業大学、コペンハーゲン大学、上智大学、東京大学 2013/2/13）
http://www.titech.ac.jp/file/pressrelease20130213_hattori.pdf
下記に概要を抜粋します
大規模火山噴火の際に成層圏での大気化学反応により硫酸の硫黄安定同位体比が変化するメカニズムの解明に成功した。これにより氷床の硫酸の硫黄同位体記録を用いた火山噴火の規模や気候への影響の定量的な復元への展開が期待される。
大規模な火山噴火は成層圏に噴煙が直接達して、硫酸エアロゾル層を形成し、太陽光を遮るため地球全体の気候に影響を与える。しかし、古代の火山噴火の観測データが無いため、その影響を見積もることは困難だった。南極などの極域に残された硫酸の硫黄同位体比の記録は大規模火山噴火に対応し特徴的な異常値を示すことから、その有用性が注目されていたが、これまでどのような過程を経て同位体異常が決定されるのかは不明だった。
研究グループは大気中で生じる光化学反応が硫黄の存在度を変えることに着目し、その過程を解明した。そして火山噴煙における化学反応を模擬したモデルによって、過去の大規模噴火の硫黄同位体記録を初めて再現した。
（東京工業大学、コペンハーゲン大学、上智大学、東京大学 2013/2/13）
http://www.titech.ac.jp/file/pressrelease20130213_hattori.pdf
下記に概要を抜粋します
大規模火山噴火の際に成層圏での大気化学反応により硫酸の硫黄安定同位体比が変化するメカニズムの解明に成功した。これにより氷床の硫酸の硫黄同位体記録を用いた火山噴火の規模や気候への影響の定量的な復元への展開が期待される。
大規模な火山噴火は成層圏に噴煙が直接達して、硫酸エアロゾル層を形成し、太陽光を遮るため地球全体の気候に影響を与える。しかし、古代の火山噴火の観測データが無いため、その影響を見積もることは困難だった。南極などの極域に残された硫酸の硫黄同位体比の記録は大規模火山噴火に対応し特徴的な異常値を示すことから、その有用性が注目されていたが、これまでどのような過程を経て同位体異常が決定されるのかは不明だった。
研究グループは大気中で生じる光化学反応が硫黄の存在度を変えることに着目し、その過程を解明した。そして火山噴煙における化学反応を模擬したモデルによって、過去の大規模噴火の硫黄同位体記録を初めて再現した。
「10万年で最大級の噴火なら…地球の気温12度低下」
（気象庁気象研究所 / 日本経済新聞2013/6/12記事より）
http://www.nikkei.com/article/DGXNASDG1200O_S3A610C1CR0000/
以下に、記事の一部を抜粋します
過去10万年で最大級とされる巨大な火山噴火が起きた場合、数年以内に地球の年平均気温は約12度下がり、広い範囲でほとんどの森林が枯れるとの予測を気象庁気象研究所（茨城県つくば市）がまとめた。
（略）
予測によると、二酸化硫黄が上空で化学変化し、空気中を漂う微粒子「硫酸エーロゾル」が大量に生成。数年以内に日射がエーロゾルに遮られて約75％減少し、地球が急速に寒冷化するとの結果が出た。気温は陸上に限れば約15度下がる。
（気象庁気象研究所 / 日本経済新聞2013/6/12記事より）
http://www.nikkei.com/article/DGXNASDG1200O_S3A610C1CR0000/
以下に、記事の一部を抜粋します
過去10万年で最大級とされる巨大な火山噴火が起きた場合、数年以内に地球の年平均気温は約12度下がり、広い範囲でほとんどの森林が枯れるとの予測を気象庁気象研究所（茨城県つくば市）がまとめた。
（略）
予測によると、二酸化硫黄が上空で化学変化し、空気中を漂う微粒子「硫酸エーロゾル」が大量に生成。数年以内に日射がエーロゾルに遮られて約75％減少し、地球が急速に寒冷化するとの結果が出た。気温は陸上に限れば約15度下がる。
大気中エアロゾルを考察するために、気象庁が観測した全天日射量の経年変化のグラフを添付します。
http://www.data.kishou.go.jp/obs-env/radiation/diag_rad.html
（文中から引用）
「世界の多くの地域における全天日射量は、1960年頃から1980年代後半まで減少し、1980年代後半から2000年頃まで急速に増加し、その後は大きな変化が見られないという傾向が報告されている。日本における変化傾向（国内5地点平均）によると、1970年代後半から1990 年頃にかけて急激に減少し、1990年頃から2000年代初めにかけて急激に増加し、その後は大きな変化は見られない。これは、前述の世界的な傾向とほぼ整合している。」
同じページから下向き赤外放射量の経年変化のグラフを添付します。
この「下向き赤外放射」こそが、大気の温室効果の本質ですね。
1990年頃から2000年頃まで、地表が受ける日射量が増大してるので、下向き赤外放射量が増大するのも当然かもしれません。水蒸気や二酸化炭素などの温室効果ガスは、地表からの赤外線を受けるわけですから。
それでは、1975年頃から1990年頃にかけて、日射量は減少したのに、どうして世界の平均気温は上昇したのかという疑問が生じますが、これこそが二酸化炭素によって温暖化しているという論拠になったわけです。しかし、これでは、2000年以降、二酸化炭素が増えているのに気温が上昇していないことが説明できません。
http://www.data.kishou.go.jp/obs-env/radiation/diag_rad.html
（文中から引用）
「世界の多くの地域における全天日射量は、1960年頃から1980年代後半まで減少し、1980年代後半から2000年頃まで急速に増加し、その後は大きな変化が見られないという傾向が報告されている。日本における変化傾向（国内5地点平均）によると、1970年代後半から1990 年頃にかけて急激に減少し、1990年頃から2000年代初めにかけて急激に増加し、その後は大きな変化は見られない。これは、前述の世界的な傾向とほぼ整合している。」
同じページから下向き赤外放射量の経年変化のグラフを添付します。
この「下向き赤外放射」こそが、大気の温室効果の本質ですね。
1990年頃から2000年頃まで、地表が受ける日射量が増大してるので、下向き赤外放射量が増大するのも当然かもしれません。水蒸気や二酸化炭素などの温室効果ガスは、地表からの赤外線を受けるわけですから。
それでは、1975年頃から1990年頃にかけて、日射量は減少したのに、どうして世界の平均気温は上昇したのかという疑問が生じますが、これこそが二酸化炭素によって温暖化しているという論拠になったわけです。しかし、これでは、2000年以降、二酸化炭素が増えているのに気温が上昇していないことが説明できません。
雲も含めて、大気中エアロゾルが増加すると、地表に到達する日射が減少するわけですが、それが気候にどう影響するかを考えるとき、エアロゾルには、日射を反射する白色系エアロゾルと、日射を吸収する黒色系エアロゾルがあることや、雲には温室効果があることを考慮する必要があります。
気象庁のサイトに解説があるので、ヒントになるかもしれません。
http://www.data.kishou.go.jp/obs-env/radiation/know_adv_rad.html
地球の暗化と明化
1960年以降、工場地帯だけでなく、マウナロアや北極・南極のような清浄な環境を含めた世界的な多くの地域で地表における日射の減少が観測されました。この現象は地球の暗化（Global Dimming）と呼ばれています。1961年から1990年までの日射の減少は、全球の地表において30年で4%（7 W/m2）に達すると見積もられています。この原因は人間活動からのエーロゾルとエーロゾル前駆物質の放出増加が、エーロゾルと雲の光学的厚さを増加させたためと考えられています。 地上の日射のこの減少にもかかわらず、陸上地表温度は、1961〜1990年間に約0.4K増加しました。Wild et al.（2004）は、この増加は温室効果ガスの増加では説明できず、地表でのエネルギーバランスから、地表からの水蒸気蒸発量（潜熱）の減少の可能性を指摘しています。Roeckner et al.（1999）とLiepert et al.（2004）も、モデル等の解析から、人為起源のエーロゾルによる光学的厚さの増加に起因する地表での日射の減少が、温室効果ガスが引き起こす地表温度の上昇より、地表のエネルギーバランスに対してもっと重要であることを示しています。このように、地表における日射の減少は、潜熱フラックス等を通して降水を含めた水循環に影響を及ぼす可能性が指摘されています。 一方、主として北半球の1990年以降の観測によると、地球の暗化は1990年代まで継続せず、代わりに1980年代末以降、広い範囲で日射の増大が観測されています。これは地球の暗化（Global Dimming）に対して地球の明化（Global Brightening）と呼ばれています。
黒色炭素エーロゾルの長期変化傾向
石炭やディーゼルエンジン、薪などの生物燃料等から放出される黒色炭素（ブラックカーボン）エーロゾルは、太陽光を吸収し大気を暖めて温暖化を促進するため、近年その監視が重要となっています。直達日射、散乱日射の観測データと数値モデルによる放射計算から、大気中に浮遊しているエーロゾルの質の指標となる一次散乱アルベド を解析することができます。エーロゾルの一次散乱アルベドは、エーロゾルに含まれる黒色炭素が増えると減少することから、大気中の黒色炭素の長期変動監視に利用することができます。 つくばでこれまで実施してきた研究観測から得られるエーロゾルの一次散乱アルベド及び光学的厚さの経年変化を見ると、1990年以降一次散乱アルベドが増加し、エーロゾル光学的厚さも減少しています。これは、環境規制による黒色炭素の排出量減少が影響している可能性があると考えられています。
気象庁のサイトに解説があるので、ヒントになるかもしれません。
http://www.data.kishou.go.jp/obs-env/radiation/know_adv_rad.html
地球の暗化と明化
1960年以降、工場地帯だけでなく、マウナロアや北極・南極のような清浄な環境を含めた世界的な多くの地域で地表における日射の減少が観測されました。この現象は地球の暗化（Global Dimming）と呼ばれています。1961年から1990年までの日射の減少は、全球の地表において30年で4%（7 W/m2）に達すると見積もられています。この原因は人間活動からのエーロゾルとエーロゾル前駆物質の放出増加が、エーロゾルと雲の光学的厚さを増加させたためと考えられています。 地上の日射のこの減少にもかかわらず、陸上地表温度は、1961〜1990年間に約0.4K増加しました。Wild et al.（2004）は、この増加は温室効果ガスの増加では説明できず、地表でのエネルギーバランスから、地表からの水蒸気蒸発量（潜熱）の減少の可能性を指摘しています。Roeckner et al.（1999）とLiepert et al.（2004）も、モデル等の解析から、人為起源のエーロゾルによる光学的厚さの増加に起因する地表での日射の減少が、温室効果ガスが引き起こす地表温度の上昇より、地表のエネルギーバランスに対してもっと重要であることを示しています。このように、地表における日射の減少は、潜熱フラックス等を通して降水を含めた水循環に影響を及ぼす可能性が指摘されています。 一方、主として北半球の1990年以降の観測によると、地球の暗化は1990年代まで継続せず、代わりに1980年代末以降、広い範囲で日射の増大が観測されています。これは地球の暗化（Global Dimming）に対して地球の明化（Global Brightening）と呼ばれています。
黒色炭素エーロゾルの長期変化傾向
石炭やディーゼルエンジン、薪などの生物燃料等から放出される黒色炭素（ブラックカーボン）エーロゾルは、太陽光を吸収し大気を暖めて温暖化を促進するため、近年その監視が重要となっています。直達日射、散乱日射の観測データと数値モデルによる放射計算から、大気中に浮遊しているエーロゾルの質の指標となる一次散乱アルベド を解析することができます。エーロゾルの一次散乱アルベドは、エーロゾルに含まれる黒色炭素が増えると減少することから、大気中の黒色炭素の長期変動監視に利用することができます。 つくばでこれまで実施してきた研究観測から得られるエーロゾルの一次散乱アルベド及び光学的厚さの経年変化を見ると、1990年以降一次散乱アルベドが増加し、エーロゾル光学的厚さも減少しています。これは、環境規制による黒色炭素の排出量減少が影響している可能性があると考えられています。
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