加速する時代に 気候変動、近い将来を予測すると大きな利益が得られる可能性があります。たとえば、電力会社の担当者が熱波が近づいていることを認識した場合、次のことができます。 エネルギー調達の計画を立てる 停電を防ぐために。干ばつが発生しやすい地域の農家が、 どの作物が失敗しやすいかを予測する、追加の灌漑を展開できます。

これらの事前対策は、人々が今日の気候変動の影響に適応できるよう設計されたテクノロジーの進化によって可能になっています。しかし、気候変動の影響は将来どのようなものになるのでしょうか?そしてそのとき、人間はどのようにそれらに適応するのでしょうか？

気候モデルが答えを提供する

人間の活動は 20 世紀に地球の気候に変化を引き起こし、将来の気候を大きく決定します。大幅な削減 温室効果ガスの排出 気候危機の緩和に役立つ可能性があります。しかし、より高い排出量シナリオの下では、21世紀には気候変動のより深刻な影響が見られることになる。

地球規模の気候モデルは、地球全体と特定の地域の両方について、将来何が起こるかについて気候科学者に一連の予想を与えています。気候モデリングは、データセットと複雑な計算を使用して、大気、地表、海洋、海氷などの主要な気候システムの構成要素間の相互作用を表すことで構成されます。

最新の気候モデリングへの取り組みの 1 つは、IBM と NASA のパートナーシップを通じて実現されました。このコラボレーションは現在、AI を活用したシステムの構築に焦点を当てています。 基礎モデル 気候と天気のアプリケーションをより高速かつ正確にします。このモデルは、山火事のリスクを高める条件を特定したり、ハリケーンや干ばつを予測したりするために使用できる可能性があります。 IBMとNASAのパートナーシップを通じて構築された初期のモデルは、科学者がアラブ首長国連邦の都市ヒートアイランドの地図を作成し、ケニアの森林再生を監視するのに役立つツールになりました。

米国海洋大気協会 (NOAA) の地球物理流体力学研究所によると、「気候モデルは気候変動の影響の不確実性を軽減し、適応に役立ちます。」¹

気候変動と社会がどのように適応できるかについてのモデルの予測を見てみましょう。

地球の平均気温が上昇

気候変動の最もよく知られた兆候である、地球温暖化としても知られる地表温度の上昇は、温室効果の結果です。二酸化炭素、メタン、その他の温室効果ガスの濃度の増加が、熱を閉じ込める障壁として機能するプロセスです。地球の大気中で。欧州連合の気候監視機関コペルニクスによると、2023 年は観測史上最も暖かい年で、気温は摂氏 1.48 度 (華氏 2.66 度) 近くでした。 19世紀の産業革命以前の水準よりも暖かい。²

気温はどれくらい上がるでしょうか？米国地球変動研究プログラムの気候科学特別報告書によると、5世紀末までに摂氏21度以上になると予測されている。しかし、温室効果ガス排出量が大幅に削減されれば、気温上昇は2度以下に抑えられる可能性がある。³

化石燃料からクリーン燃料への移行の中で、 再生可能エネルギー エネルギー源の削減はすでに進行しており、この移行を加速することで、世界的なエネルギー需要が高まる中でも、排出量をさらに制限することができる可能性があります。国際エネルギー機関は、再生可能エネルギーと原子力の組み合わせにより、90 年までに需要増加の 2025% 以上が満たされると予測しています。⁴

さらなる猛暑と熱波

地球温暖化が進むと、熱波はより頻繁に発生し、より激しくなるでしょう。国連の気候変動に関する政府間パネル（IPCC）は、アフリカ、オーストラリア、北米、ヨーロッパに住む人々が気温の上昇と熱波により健康リスクに直面すると予測しています。⁵

世界防災センターは、政策立案者などに対し、地域が高温に適応できるようさまざまな対策を講じるよう勧告しています。これらには、より多くの緑地を設置したり、屋根に植物層を備えた建物を設計したりするなど、表面温度を下げるための措置から、冷却センターやスプレーパークの創設までが含まれます。⁶

より深刻な干ばつと水不足

地球温暖化は、より深刻な干ばつを引き起こし、陸上の水の貯蔵に影響を与え、淡水へのアクセスを減少させています。 IPCCは、人間が利用できる水は北米で減少し続ける一方、アフリカ、アジア、南米では水の安全保障が危険にさらされるだろうと予測している。干ばつや水不足も作物の生育に影響を与え、食糧安全保障を損なうでしょう。アフリカの一部地域は特に脆弱となり、地域によっては農作物の収量が50％も減少する。⁷ さらに、乾燥した状況により、世界中で山火事の季節が延長されています。

自然に基づいた技術的ソリューションは、より乾燥した条件に適応するためのいくつかの道を提供します。研究によると、植林は砂漠化と闘い、降雨量を増加させることがわかっています。⁸ while 人工知能を活用した気候予測と作物データ分析 農家が困難な状況下で作物管理について十分な情報に基づいた意思決定を行うのに役立ちます。世界中で、 AI を活用した気候モデルとその他のテクノロジー 科学者、政府関係者、公共事業者が水へのアクセス状況を予測し、水資源管理を改善するのに役立ちます。

進化する降水パターンと洪水

地球の一部の地域が乾燥すると、他の地域はさらに湿ります。たとえ気温上昇が摂氏1.5度に限定されたとしても、IPCCは、アフリカ、アジア、北米、ヨーロッパで大雨と洪水がより頻繁かつ激化すると予測している。暴風雨や熱帯低気圧も激化すると予想されています。

政策立案者は、運河、排水システム、雨水貯留システムの設置や、砂丘、マングローブ、湿地のような「スポンジ状」の自然の障壁の保存と修復を含む、沿岸および内陸の洪水を軽減するためのさまざまな戦略に注目しています。場合によっては、後者は古い洪水軽減戦略をロールバックすることを意味する可能性があります。たとえば、中国のある都市では、当局がコンクリートの防潮壁を撤去して、植物や越水池のためのスペースを確保した。⁹

海洋化学の変化

IPCCによると、地球温暖化と温室効果ガスの排出により、世界の海洋の構成が変化しており、その変化は今世紀末まで続くだろう。地球の平均気温が上昇するにつれて、海洋脱酸素化として知られる現象により、海洋酸素レベルは低下し続けます。海洋の酸性化も今後も続くだろう。どちらのプロセスも海洋生物にとって有害で​​あると考えられています。

こうした変化を緩和する鍵となるのは炭素排出量の削減ですが、他の解決策もあります。流出と水質汚染は脱酸素に寄与します。国際自然資源保護連合によると、流出を監視し制限する法律が役立つ可能性があるという。¹⁰ 海洋酸性化の最前線では、一部の科学者は海水から酸を除去する新しい技術に期待を抱いている。¹¹

世界的な海面上昇

20 世紀に海面が急速に上昇したのは、主に氷河の融解と海洋の熱膨張が原因です。この傾向は今後も続くと予想されており、NASA の調査によると、1993 年以降、世界の平均海面上昇の平均速度は年間約 2.5 ミリメートル (0.1 インチ) から年間 3.4 ミリメートル (0.13 インチ) に増加しています。¹² 現在進行中の海面上昇は、南極大陸とグリーンランドの棚氷と氷床の不安定化と崩壊によって引き起こされている可能性があります。 IPCC は、世界の平均海面は 0.29 年までに最大 0.95 メートル (2050 フィート) 上昇し、今世紀末までに 1.01 メートル (3.3 フィート) 上昇すると予測しています。¹³

洪水と同様、海面上昇への適応には、防潮堤や堤防などの物理的障壁の建設、湿地などの自然障壁の回復または保存など、人為的な解決策と自然ベースの解決策の両方の形が考えられます。インフラや建設プロジェクトの設計時に海面上昇を考慮することで、それらの構造物の強靱性が高まる可能性がある。例えば、カリフォルニア州では、交通当局が海面上昇を理由に交通量の多い高速道路の一部を30フィート持ち上げることを計画している。¹⁴

生態系の変化と生物多様性の損失

地球の気候システムの変化には、生態系や野生動物の個体数の変化が含まれます。たとえば、研究によると、アマゾンの大部分は山火事や干ばつにより熱帯雨林からサバンナへの転換点に近づき、森林を故郷と呼ぶ種が危険にさらされている。¹⁵ 一方、地球温暖化とそれに伴う海洋熱波は引き続きサンゴ礁を危険にさらしており、IPCCは世界の平均気温が摂氏70度上昇するとサンゴ礁は90％から1.5％減少すると予測している。国連によると、この温度閾値を超えると、4%の哺乳類が生息地の少なくとも半分を失うことになるという。¹⁶

監視、保全、修復の取り組みは、生態系と動物を救うのに役立ちます。欧州では政策立案者が2023年に、EU加盟国の劣化した生息地の少なくとも30％を2030年までに、90％を2050年までに回復するという拘束力のある目標を含む欧州連合の自然回復目標を定める法律を承認した。¹⁷

地球の気候変動に適応しようと取り組む企業が増えるにつれ、適切なツールが気象や気候への影響を監視、予測し、対応するのに役立ちます。 IBM® Environmental Intelligence Suite は、ダッシュボード、アラートと通知、地理空間および気象データのアプリケーション プログラミング インターフェイス (API)、およびビジネスの回復力と最適化のための業界固有の環境モデルを備えたアドオンを含む SaaS プラットフォームです。 IBM Sustainability Accelerator について学びます。

IBM Environmental Intelligence Suite を探索する

^{1 気候モデリング。 (リンクは ibm.com の外にあります)。米国海洋大気局地球物理流体力学研究所。}

^{2 "コペルニクス: 2023 年は観測史上最も暑い年で、地球の気温は上限の 1.5℃ に近づきます。” (リンクは ibm.com の外にあります)。コペルニクス、9 年 2024 月 XNUMX 日。}

^{3 気候科学特別報告書: 第 XNUMX 回全国気候評価、第 XNUMX 巻。 (リンクは ibm.com の外にあります)。米国地球変動研究プログラム、2017 年。}

^{4 "IEA: 2025 年には世界の電力の XNUMX 分の XNUMX 以上が再生可能エネルギーによるものになるでしょう。” (リンクは ibm.com の外にあります)。世界経済フォーラム、16 年 2023 月 XNUMX 日。}

^{5 気候変動 2023: 総合レポート。気候変動に関する政府間パネルの第XNUMX次評価報告書に対する作業部会I、II、IIIの貢献. (リンクは ibm.com の外にあります)。 IPCC、2023年。}

^{6 "都市の熱波ガイド」 (リンクは ibm.com の外部にあります。) 赤十字赤新月気候センター、2019 年。}

^{7 「気候変動の長期的な影響は何ですか?」 (リンクは ibm.com の外にあります)。 米国地質調査所。}

^{8 "ヨーロッパにおける植林による降水量の変化の経験的推定。” (リンクは ibm.com の外にあります)。 ネイチャージオサイエンス, 14、473 –478（2021）}

^{9 "都市を「スポンジ状」にすれば、水を地下に誘導することができ、洪水との戦いに役立つ可能性がある。” (リンクは ibm.com の外にあります)。 NPR。 3 年 2023 月 XNUMX 日。}

^{10 "海洋の脱酸素化」 (リンクは ibm.com の外にあります)。国際自然および天然資源保護連合、2019 年 XNUMX 月。}

^{11 新しいシステムは海水を使用してCO2を回収し、貯蔵します」 (リンクは ibm.com の外にあります)。 NOAA リサーチ、8 年 2023 月 XNUMX 日。}

^{12 "海面上昇の速度は増加していますか?” (リンクは ibm.com の外にあります)。海面変化: 宇宙からの観測、NASA。}

^{13 2021: 海洋、雪氷圏、海面変化。 (リンクは ibm.com の外にあります) 2021 年の気候変動: 物理科学の基礎。気候変動に関する政府間パネルの第XNUMX次評価報告書に対する作業部会Iの寄稿、 pp。1211–1362。}