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異常気象や海面の上昇、さらには数百人の米国人を殺し、数十億ドルの損害をもたらした気候変動の主要な要因、二酸化炭素の排出量は、2019年に過去最高を記録することになる。

これは、グローバルカーボンプロジェクト（Global Carbon Project）のデータによる。同プロジェクトは、世界中の研究者のイニシアチブとして、スタンフォード大学の科学者であRob Jackson（ロブ・ジャクソン）教授が率いている。

グローバルカーボンプロジェクトによる予測は、「地球システム科学的データ」（Earth System Science Data）、「環境研究論文集」（Environmental Research Letters）、「自然の気候変動」（Nature Climate Change）と題された3つの論文や記事として発行されている。

これは良くない知らせだ。しかし、楽観的な見方を好む人に対しては、良い知らせもある。二酸化炭素の増加率は、過去2年に比べれば劇的に下がっているのだ。とはいえ、ジャクソン教授の声明によれば、地球上の国々が、エネルギー、輸送、産業に対するアプローチを変えるために大胆な行動を起こさない限り、排出量は今後の10年も増加し続ける可能性がある、と研究者たちが警告しているという。

「昨年よりも排出量の増加が鈍ったというのは確かに良い知らせですが、それで気を抜くわけにはいきません」と、スタンフォード大学の地球、エネルギーおよび環境科学研究所（Stanford Earth）の地球システム科学のジャクソン教授は声明の中で述べている。「排出量は、いつになったら減少し始めるのでしょうか？」とも。

世界的には、化石燃料からの二酸化炭素排出量（これが全排出量の90％以上を占める）については、今年は2018年の排出量より0.6％増加すると予想されている。2018年は、2017年から2.1％も増加していた。また2017は、2016年の排出量と比べて1.5％の増加だった。

研究者によると、石炭の使用量は世界中で劇的に減少しているのに対し、天然ガスと石油の使用は増加している。また豊かな国々での一人当たりの排出量が依然として高いことは、開発途上国からの排出量を相殺するのに十分な削減はできていないのを意味している。途上国では、エネルギーと輸送手段を、天然ガスとガソリンに頼っているのだ。

「豊かな国における排出量の削減幅は、依然としてエネルギーへの依存度が高い貧しい国における増加幅を上回らなければなりません」と、エクセター（Exeter）大学の数学教授であり、グローバルカーボンバジェット（Global Carbon Budget）の論文「地球システム科学的データ」の主筆、ピエール・フリードリンシュタイン（Pierre Friedlingstein）教授も声明で述べている。

進展が見られる国もある。英国とデンマークでは、ともに二酸化炭素排出量を削減しながら、経済成長を達成することができた。The Economistが引用した報告書によると、英国では史上初めて、今年の第3四半期に、国内の家庭や企業に供給された電力量で、再生可能エネルギーによるものが、化石燃料によるものを上回った。

今年初めの国際通貨基金（IMF）の調査によると、風力と太陽光発電のコストが劇的に低下しているため、豊かな国でも天然ガスに対してコストで競合できるようになり、もはや石炭より安価になったという。

それでも、米国、EU諸国、および中国の合計で、二酸化炭素の全排出量の半分以上を占めている。米国における排出量は、前年比で減少し、1.7％減少すると予測されている。ただしそれだけでは、中国などの国々からの需要の増加を埋め合わせるには十分ではない。中国における排出量は、2.6％増加すると予想されているのだ。

そして米国は、安いガソリンや大型車への依存症を断ち切る方法をまだ見つけていない。米国が、気候変動の拡大を緩和できるはずの乗用車による排出規制を放棄したことも、悪い方に働いている。それはそうとして、米国の現在の自家用車の所有率が世界に与える影響を考えれば、交通手段を根本的に改革する必要に迫られている。

前出の報告によれば、米国の一人当たりの石油消費量はインドの16倍、中国の6倍となっている。また米国には、ほぼ一人あたり1台の車があるが、その数字はインドでは40人に1台、中国では6台に1台だ。どちらの国でも、もし所有率が米国と同様のレベルに上昇すると、いずれも10億台の車が走り回ることになる。

グローバルカーボンプロジェクトが報告したスタンフォード大学の声明によれば、世界の二酸化炭素排出量の約40％は石炭、34％が石油、20％が天然ガスによるもので、残りの6％はセメントの製造など、他の発生源に起因するものだという。

「米国やヨーロッパで、石炭の使用量を削減すれば、二酸化炭素の排出量を減らし、雇用を創出し、空気をきれいにすることで人命を救うことにもつながります」と、スタンフォード・ウッズ環境研究所（Stanford Woods Institute for the Environment）、およびプリコート・エネルギー研究所（Precourt Institute for Energy）の上級研究員でもあるジャクソン教授は、声明の中で述べている。「より多くの消費者が、太陽光や風力など、より安価な代替エネルギーを求めているのです」。

政策、技術、社会的習慣の変化などの組み合わせによって、まだ行程を逆戻りさせることができるという希望はある。新しい低排出車の導入、新たなエネルギー貯蔵技術の開発、新しい応用分野におけるエネルギー効率と再生可能電力の継続的な進歩には、それなりの明るい希望もある。そして、排出量の多い牧畜や作物栽培に対する代替手段への社会的な取り組みも有望だ。

「気候変動に対して、あらゆる対策を講じることが必要です」と、ジャクソン教授は声明で述べている。「そこには、より厳しい燃料効率基準、再生可能エネルギーに対するより強力な政策的インセンティブ、さらには食事の変革、炭素の回収と貯蔵技術、などが含まれます」。

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（翻訳：Fumihiko Shibata）

気候変動が世界中の天気やエコシステムに影響を与えていることは周知の事実だが、正確に何がどのように起きているかは今も学者たちが真剣に研究しているところだ。超高速コンピュータで可能になった最新シミュレーションによると、二酸化炭素が一定濃度に達すると、海上の雲が消滅し、温暖化が加速して悪循環に陥る可能性がある。

Natureで公開された論文には、最新のシミュレーションによる雲の形成および太陽光の与える影響が詳しく書かれている。カリフォルニア工科大学の研究者らは、従来のシミュレーション技術の精度ではメートル単位での影響を調べることはできかったと説明した。

従来のモデルでは海上に浮遊する層積雲の予測が特に苦手で、それが大きな問題だった、と彼らは書いている。

層積雲が熱帯海洋の20%を覆い、地球のエネルギーバランス（短波放射の30～60%を反射して宇宙に戻している）に著しい影響を与えるにつれ、その気候変動のシミュレーション結果は地球全体の気候応答を示している。

気温の変化と温室効果ガスの濃度がどのように影響を与えているかを知るためには、雲のより精密なシミュレーションが必要になる。テクノロジーはそれに貢献できる。

高速コンピューターと雲のラージエディーシミュレーション（LES）が進化したおかげで、研究者は「限定された領域内の積層雲をかぶった境界層の統計的に安定した状態を正確に計算できる。ここで『限定された領域』というのは、詳しくシミュレーションされている5 km四方の領域のことだ。

改善されたシミューレーション結果は不安を誘うものだった。二酸化炭素濃度が1200 ppmに達すると、増加した入射電磁波によって雲の上端の冷却が妨害され雲の形成が突然破壊される。その結果雲は容易に作られなくなり、太陽光の入射が増えて温暖化問題が悪化する。このプロセスは亜熱帯地方の温暖化を8～10度上昇させる可能性がある。

もちろんまだ抜けている点はある。シミューレーションはシミューレーションにすぎない。ただしこのシミューレーションは今日の状況をよく予言しており、雲系の中で起きているさまざまなプロセスを正確に反映しているようだ（しかも起きうる誤差は悪い方に働くかもしれない）。現在の世界は1200 PPMにはまだ遠く、NOAAの現行測定値は411だが、一貫して増加している。

これが起きるまでには数十年かるだろうが、一度おきてしまえば被害は壊滅的でおそらく戻すことはできない。

なお、火山噴火などの大きな気象イベントによって、こうした数字が一時的だが劇的に変わることがある。過去に地球は気温や二酸化炭素濃度の急激な変化を経験しており、雲の消失とその結果起きる温暖化のフィードバックループがそれを説明している。（Quantaの記事に現状と背景が詳しく書かれているので興味のある方には一読をおすすめする）。

積層雲の不安定化の可能性についてはさらに調査を重ねて、現在モデルで推測している部分を埋めるデータを得る必要がある。多くの頭脳（とGPUクラスター）が参加するほど、気候変動が今回のような特定の気象系に与える影響についてよいアイデアが見つかるだろう。

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（翻訳：Nob Takahashi / facebook ）

気候変動とそれによる破壊的な影響についてまとめている重大な米政府のレポートが先月発表されたのを受け、多くの都市や州が、大気質を脅かし、また経済への影響ももたらす温室効果ガスの排出を抑制する方策を模索している。

よくあることだが、カリフォルニアは変革においては主導的な存在であり、大量輸送交通機関に2029年から電動バスのみを購入することを命じる初の州となった。公共路線バスは2040年までにすべて電動バスとなる。

この新ルールに伴い、新たに1万4000台のガス排出ゼロのバスの製造・購入が見込まれる。

そうした取り組みを行う初の州となるのを満場一致で決めたカリフォルニア州大気資源局（CARB）の局長Mary Nicholsは今月初めにTrucks.comに対し、カリフォルニア州は喘息や心疾患に関係している慢性的な空気汚染の問題を抱えているため、政府よりも“より先進的な基準を推進しなければならない”と述べている。

この取り組みは、CARBが産業グループ、公衆衛生グループとともに数年かけて行なった調査に基づくものだ。まとめられた調査結果は、トランプ政権が燃費性能基準を低く設定し、化石燃料の使用を促進するという動きをものともしない内容となっている。

実際、トランプ政権は米国がガス排出抑制にどれくらい責任があるのかと初めから疑問符をつけ、最新の政府レポートでも大統領は考えを変えていない。地球温暖化が米国経済に甚大な影響を及ぼすと指摘した政府のレポートについて先月尋ねられた際、大統領は「私は信じない」と答えた。そうしてこうも付け加えた：私を含め、人々は高度な知性を備えているが、我々は必ずしもそうした考えを信じているわけではない。

政権が考えを改めるのを待つ代わり、カリフォルニアの新たなInnovative Clean Transit（革新的クリーン交通）ルールはカリフォルニアの公共バスにーこれらの多くが現在は天然ガスやディーゼル燃料で運行されているー電動か水素燃料電池への移行を促す。

こうした動きは、設立14年、カリフォルニア・バーリンゲーム拠点のProterraのような電動バス会社に恩恵をもたらすことになりそうだ。Proterraは排ガスゼロの電気バッテリーで動くバス製造のためにこれまでおおよそ5億ドルを投資家から調達している。また、中国の大手自動車メーカーBYDも恩恵を受けることになるかもしれない。TechCrunchもこれまで報道してきたが、BYDは公共交通機関システムの電動化で中国各地の都市とものすごい勢いで提携していて、その取り組みをいまグローバル展開しつつある。

カリフォルニアが導入しようとしているのは今回の新ルールだけではない。今年初めにThe Hillが報道したように、カリフォルニアは新築住宅にソーラーパネル設置を義務付ける初の州となった。9月には、カリフォルニア州知事Jerry Brownは、2045年までに州内の全電力を再生エネルギー電力にするとした法案に署名した。

CARBはまた、米環境保護庁（EPA）にアドバイスもしている。EPAは先月、Cleaner Trucks Initiative（よりクリーンなトラックイニシアチブ）を発表した。EPA当局は、このイニシアチブを通して窒素酸化物の排出を抑制し、業界が経済的に負担だと感じている要件を廃止する方向でトラック公害基準を改訂する計画だ、と述べている。

L.A. Timesが報道で指摘しているが、そうした発表はあったものの、EPAがより厳しいガス排出制限や、CARBが健康を害しないようスモッグをなくすために必要と言っている窒素酸化物90％減といった厳しい制限の導入を計画しているのかはまだ明らかではない。

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（翻訳：Mizoguchi）

1883年、クラカタウ火山の噴火で、火山灰と火山性ガスが成層圏にまで立ち上った。それにより雲の反射率が高まり、その年、地球全体の気温がおよそ摂氏1度低下した。2018年、人間の活動により地球の気温は摂氏1度上昇したと国連が発表した。今すぐ思い切った手を打たなければ、破滅的な結果につながるという。

最適な解決策が私たちの顔を睨みつけている。言うまでもなく、二酸化炭素排出量の削減だ。しかし残念なことに、この最適の解決策は政治的な支持を得られず、しかも莫大な費用がかかる。10年前、McKinseyの見積もりでは、二酸化炭素排出量を抑えるだけで1兆ドル（現在の相場で約112兆円）かかるという。しかもインドに限った話だ。それでも、何もしないよりは安いものだろう。Natureの見積もりでは、人的被害額を含まず20兆ドル（約2241兆円）だが、これだけの額になると、政治的判断はできなくなってしまう。

アナリストたちは……これは人間の性であり、変えることができないため、手っ取り早く、ちゃちな技巧的修正に走ったと結論付けた。
ニール・スティーブンソン『スノウ・クラッシュ』より

別の選択肢もある。本来の問題は、二酸化炭素濃度ではなく、気温の上昇だ。海の酸性化などその他の弊害はあるものの、二酸化炭素よりは気温の問題のほうが大きい。じつは我々は、二酸化炭素を減らさなくても地球の気温を下げる方法を、すでに知っていたのだ。あまりにも単純で、笑ってしまいそうになるが、雲の反射率を少し高めるというものだ。そうすれば、雲が太陽光を反射して気温が下がる。クラカタウなどの火山は、つねにそれをやっている。

インドネシアのタンボラ火山が1815年に噴火し、二酸化硫黄を成層圏に撒き散らした。ニューイングランドの農家はその寒い夏のことを記録している。畑には7月に霜が下りたという。1991年に噴火したフィリピンのピナツボ火山は、その後数年間、地球の気温を摂氏0.5度下げた。噴出した硫黄エアロゾルは二酸化硫黄となり、その量は4年ごとにピナツボ火山がひとつ作れるほどだった。エアロゾル計画は経費も少なくて済む。これまでの気候変動の緩和に関する分析を、完全にひっくり返すほど安価だ。

では、それは良いアイデアなのだろうか？　おそらく違う。二酸化硫黄となると、絶対に違う。それは酸性雨となって戻ってくる。だがそんなことは、この解決策の年間10億ドル（1120億円）以下という（比較的）安い費用のことを思えばなんでもない。ひとつの国でも、いやもしかしたら個人でも実現可能だ（Jeff BezosがBlue Originに毎年使っている額よりも少ない）。その典型例が、海抜が低く人口密度が高いバングラデッシュだ。ある時点で、気候変動のために支払う金額よりも、独力で二酸化硫黄を使って世界を冷やすほうが安くなる。彼らはなぜ、その方法を選ばないのだろう？

もっと優れた地球工学的な方法がある。海水を使えば、少々費用は高くなるが、海にかかる雲を明るくすることができ、同じ効果を発揮させることが可能だ。だが一般的に、地球工学というものは、考え方として正しいのか？　これも、おそらく間違っている。人工雲の提案者は、地球の気温を簡単に「正常値」に戻せると言っているが、気候モデルを盾に取る懐疑派は、そんなに単純な話ではないと反論する。大気のシステムはカオスであり、成果は局部に集中し、地域によって変化し、破壊的な結果をもたらすという。

（鉄肥沃化を利用してプランクトンを大量発生させ、大気中の二酸化炭素を吸い取るという方法も提案されたが、海洋生態系を地球規模で乱すことは避けられない。創発現象が引き起こされる程度なら、まだいいほうだろう）

まったく何もしないよりは、人工雲のほうがましだと妥協する人は多い。そうすれば、（激しく手を振りながら）バイオテクノロジーでなんかしらの二酸化炭素吸収源を作るまでの25年間かそこらは持つだろう。ただし、人工雲をひとたび発生させると、もう止めるこはできない。なぜなら、もし止めたなら、避けられていた地球温暖化が、ものすごい勢いで戻ってくるからだ。「10年で摂氏4度や、現在よりも20パーセント早く」といった数字が飛び交うようになる。大混乱になることは、言うまでもない。もし地球工学を始めてしまったなら、止めてはいけなのだ。

それでも、知的で思慮深い人たちですら、もう選択の余地はなく不可避であると話している。Matt Ocko、Matt Bruenig、その他のMattではない人たちだ。この問題についてDave LevitanがGizmodeに書いた素晴らしいコラムを、ぜひ読んで欲しい。

IPCC（気候変動に関する政府間パネル）の最新の報告には、2030年までに世界の気温は摂氏1.5度上昇する可能性があると書かれている。このレベルを超えて世界が大災害に飲み込まれないようにするには「社会のあらゆる側面で、早急で広範囲にわたる前例のない変革が求められる」としている。これまで私たちが見てきたことを思うと、人類は何もしてこなかったかのように聞こえないだろうか？　Mark Zuckerbergの仮想対談から言葉を拝借するのは気が引けるが、気候変動を止めようと思っていたなら、止められていたはずだ。

彼の言うとおりだ。何もしないという選択肢はない。少なくとも、バングラデッシュのような国には迷っている時間はない。種として正しいことをするというのも、適切な選択肢には思えない。となると、あの忌まわしいハッキングしか残されなくなる。残念だ。世界のエンジニアを代表して謝りたい。だが、上司から選択肢を奪われるのは、よくあることだ。

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（翻訳：金井哲夫）

干ばつ、気候変動、森林破壊により世界中の森林がリスクにさらされている。これまで以上に森林のエコシステムについて研究することが重要だ。しかし、シエラネバダ山脈のエコシステムを研究するのに、すべての木に登って調査するのは骨が折れる。ドローンと先進の画像技術を使うことは、木を登るよりはるかに実用的な方法であるとカリフォルニア大学バークレー校のプロジェクトは示している。

カリフォルニア大学バークレー校の生態学者Todd Dawsonは木に登って枝を測ったり、成長具合を確かめるのに多くの時間を費やしている。読者が想像するように、これは時間がかかり、危険で大変な仕事だ。そのため、ドローンメーカーのParrotと画像テテクノロジー企業Pix4Dのコラボレーションは魅力的に映った。

「これまで5人から7人のチームが1週間かそれ以上の時間をかけ、1本の木に登ってその木のデータを集めます。ドローンを使えば、2分の飛行で同じことができます。木の周りを飛ばすことで、葉の位置を把握します。キャノピーの中で画像処理を少し行えば、木の全体像を1日で把握することができます」と Dawsonはバークレーのニュースリリースで説明している。

ドローンは、もちろん林業や農業で広く使われているが、ここで用いている設定は素早く、反復的に個別の木の特徴を捉えるために特化しているという。Pix4Dの「Sequoia」カメラは、複数の波長帯を観測するマルチスペクトル画像処理という賢い技術を活用している。また、それと同時にLIDARを使用し、木の詳細な3Dポイントクラウドを生成する。これらの方法で得たデータを見ることで、木の健康状態や成長具合が分かるという。週次や月次でデータを集めることで、木の変化の経過を見ることも可能だ。

データの処理や保存も大きな問題ではなくなってきている。Pix4Dが開発したソフトウェアはデータを素早く処理し、この特定の用途のためにすぐに活用できるという。集めたデータは他の予測モデルを構築するのに用いていることも可能だ。例えば、葉の分布から炭素交換を予測したり、あるいは気候学や人類学の研究のために木の成長や健康状態のデータを使用したりすることができる。

Dawsonの研究はパイロットプロジェクトだ。ParrotとPix4Dはこの他に、気候変動軽減のためのイノベーションを援助する「Climate innovation grant」をローンチし、研究者が彼らのドローンや画像技術ハードウェアを利用できるようにする。研究テーマは「気候変動の影響を軽減するための理解とイノベーションを促進する」ものであるなら、「考古学から動物学」まで幅広く対応するという。

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（翻訳：Nozomi Okuma /Website）