気候

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アメリカ サンフランシスコは霧の多い町で知られる。夏は冷たい北西が吹き、緯度の割に涼しく、移流霧がよく発生する。気候区分はCsb(地中海性気候[1]

気候(きこう、: climate)とは、その地域を特徴づける大気状態(あるいは気象)のこと。具体的には天気気温降水量などの傾向を指す。本項では特記しない限り地球における気候について記述する。

概要[編集]

「気象」と「気候」はいわば表裏一体で、似たような意味を持つ部分があり、混同される場合もある。明確に使い分ければ「気象」は現象に焦点を当てた言葉である一方、「気候」は時間的・種類的に多数の気象の組み合わせからなる傾向(パターン)に焦点を当てた言葉である[2]

地球上どの地域においても、気象(気象現象)は毎、毎、あるいは数日などの周期で繰り返し似たような表情を見せる。気候は、気象観測を積み重ねていき、このような繰り返しの1周期を1区間として、統計により割り出すことで科学的に分析することができる。結果、例えば「ロンドンが多い」「日本は高温多湿である」といったことが分かる。そして、観測の精度や統計方法は、気候の分析結果に大きな影響を与えるので注意を払う必要がある。

気候は長期間観測したときの平均的な傾向から分析される。その比較対象期間はふつう数十年間であり、平年値世界気象機関(WMO)によって基本的に比較時点の前の30年間と定められている。比較対象期間内において、気象要素の値や気象現象の様子は平年値を中心とした一定の範囲内に収まるが、気象には日々年々の変動が存在し、その推移は数学でいう非線形の変化を見せるのがふつうである。非線形の変化の中では突出した値が出現することもあり、それは一般的に異常気象という形で現れる。異常気象の比較対象期間は世界気象機関によって25年間(日本の気象庁では30年間[3])と定められている。

また、日々年々の変動よりもさらにスケールの大きな、気候変動と呼ばれる変化も存在する。これは、数十年以上の周期でゆっくりと気候が変わっていくことを指し、一般的に異常気象とは認識されないが、人類の生活や生物などには大きな影響を及ぼす。人類史上においても気候変動による海進や海退植生生物相の変化、それらによる生活環境の変化などが起こっている。

過去数十年〜現在までを扱う現在気候に対して、近代気象観測が始まる以前の気候を古気候といい、年輪や氷床コアといった、気候変化が生む二次的結果から逆に気候を推定する。現在気候を対象とする学問が気象学、同様に古気候を対象とするのが古気候学である。

気候学においては、地域を特徴づける気候を面的な広がりから分類する、気候区分がよく用いられる。全世界を一瞥する気候区分としては、植生の特徴・成因などから分類したケッペンの気候区分(後述)が広く用いられる。

気候といえば陸地の気候を指すことが多い。海洋(海面)にも気候は存在するが、人間が定住しないという点から一般的に注目されることは少ないが、航海漁業にとっては重要である。

気候系[編集]

気候学の専門用語に気候系(気候システム、: climate system)という言葉がある。一般に多用される言葉ではないが、気候という概念を捉える上で重要である。

気候は、熱塩循環炭素循環温室効果に代表されるような、熱や物質の循環の中で形作られるため、その中で起こった変化は循環の中へ波及する。より小さな具体例で言えば、地球における緯度やその地域の周辺の海陸の分布・地形に起因する、大気の流れ()・の蒸発量(湿度)・海流気温などの要素が気候を形作っている。また、植生の違いや生物による活動、工業などの人間活動も気候を形作る要素である。気候学では、気候に作用するこれら1つ1つの要素を気候因子という。気候因子の変化は気候を変化させる一方で、気候の変化は気候因子を変化させるという、相互作用が成り立っている。

地球上では、大気大気圏)・海洋水圏)・陸上地圏)とそこにまたがって存在する生物(生物圏)が、一体となって気候を生み出している。これは、各要素の相互の関係によってできた、いわばシステム(系)のようなもので、これを気候系と呼んでいる。生物を取り巻く環境を生態系と呼ぶ考え方とよく似ている。

気候系の各要素(気候因子)は常に変化をしているが、お互いの変化が相殺(負のフィードバックという)されたり相乗効果(正のフィードバックという)を生んだりして、大きなスケールで見れば安定してバランスをとっている。

気候に最も大きな影響を与える因子は緯度であり、基本的には緯度が低いほど温暖に、緯度が高いほど寒冷になる。また、緯度に影響される面が大きいため、同じ気候帯は南北ではなく東西に延びることがほとんどである。しかし他の因子もかなりの影響を与えており、なかでも風系と海流の影響は大きい。風に関して最も大きな要因は貿易風である。貿易風は赤道付近の熱帯収束帯で空気が温められて上昇し、高緯度に向けて移動したのち、緯度20度から30度付近の亜熱帯高圧帯で冷却されて下降し赤道付近に向けて移動する、いわゆるハドレー循環の一部である。この循環によって、常に上昇気流が発生する赤道地方は一年中大量の降雨がある熱帯雨林気候となり、一方で常に下降気流の発生する亜熱帯高圧帯の地域は年間の降雨がほとんどない砂漠気候となっている。この気圧帯は太陽の移動に応じて南北に移動するため、上記の2地区の中間の地域に季節によって降雨をもたらし、この地域にサバナ気候を形成する。このほか、偏西風も気候に大きな影響をもたらす。海流については、メキシコ湾流の影響が大きい。メキシコ湾流はカリブ海地方から大西洋を横断して西ヨーロッパを通り北極海へと流れ込む海流であるが、この海流の運ぶ熱量は膨大なものであり、湾流の流れる西ヨーロッパの大西洋岸やイギリス諸島、ノルウェーの大西洋岸やアイスランドなどは緯度に比べて非常に温暖な気候となっている。また、この海流の影響下にある地域は同じ気候の特徴を共有しており、西岸海洋性気候という気候区分の名称の元ともなった。このほか、寒流の流れる大陸の沿岸では海水温が低いために上昇気流が起こらず雨が降らない地域が多い。こうした砂漠は海岸砂漠と呼ばれるほか、各大陸の西岸にできることが多いことから西岸砂漠ともよばれる。こうした大きな因子のほか、その地方の地形や標高なども気候に影響を与えている。標高は高いほど気温が低くなり、同じ緯度でも低地が温帯であるのに対して高地が冷帯に属するなどということは珍しくない。また標高が上がるほどに乾燥限界は下がるため、低地が砂漠であっても高地がステップ気候に属するような場合もある。

気候要素と気候[編集]

1961-1990年の世界月別平均気温の分布図。
気候区分により色分けした世界地図
  熱帯雨林気候
  サバナ気候
  熱帯モンスーン気候
  温暖湿潤気候
  冷帯気候
  西岸海洋性気候
  地中海性気候
  乾燥気候
  高地気候
  極地気候

気温降水量湿度気圧天気など、気候を述べるのに必要な気候の一面のことを気候要素という。気候要素は数えればきりがなく、の降り方、の質、台風の進路や勢力など多岐にわたる。

1要素ごとにまとめる場合は単純平均や移動平均等を用い、表やグラフで表現すると理解しやすい。いくつかの気候要素を同時に表現する場合、雨温図ハイサーグラフ(クライモグラフ)がよく用いられる。

気候区分[編集]

広く使用される気候区分は、数km以上の大規模な地域の気候を区分したものである。一方、一地方や一国、都市の規模で見た区分があり、中気候や小気候と呼ばれる。

大気候[編集]

ケッペンの気候区分は、植生に着目した気候区分である。まず気候を樹木が生育できる気候(樹林気候)と生育できない気候(無樹林気候)に分類し、無樹林気候から乾燥度で乾燥帯、温度で寒帯を区分し、樹林気候は気温によって熱帯温帯冷帯(亜寒帯)の3つに分類したうえで、気温と降水量、降雨パターンによって各気候帯内でさらにいくつかの小気候に分類されている。

熱帯気候は降雨パターンによって、乾季のない熱帯雨林気候、弱い乾季のある熱帯モンスーン気候、明確な乾季のあるサバナ気候の3つに分かれる。サバナ気候のwとsは、それぞれ冬季に乾季があるもの(w)と夏季に乾季があるもの(s)の違いである。

乾燥帯は降雨量によって、草原の広がるステップ気候と植生のほとんどない砂漠気候に分けられる。

温帯は降雨パターンと夏季の気温によって、乾季がなく暑い夏を持つ温暖湿潤気候、乾季がなく涼しい夏を持つ西岸海洋性気候、冬が乾季となる温帯夏雨気候、夏が乾季となる地中海性気候の4つに分かれる。

冷帯は降雨パターンによって、乾季のない冷帯湿潤気候、冬が乾季となる冷帯冬季少雨気候、夏が乾季となる高地地中海性気候の3つに分かれる。ただし高地地中海性気候に属する地域は非常に小さな範囲に限られている。

寒帯は気温によって、短い夏の間には植物が生育可能となるツンドラ気候と、植物の生育がまったく不可能である氷雪気候の2つに分けられている。

  • 高山気候(グループH)
    • 高山気候はケッペンの気候区分には無い区分で、トレワーサが後に追加したものである。
ケッペンの気候区分
湿度
温度 S W f(湿潤) m(中間) w(冬季乾燥) s(夏季乾燥)
A 熱帯 熱帯雨林気候 Af 熱帯モンスーン気候 Am サバナ気候 Aw サバナ気候 As
B 乾燥帯 ステップ気候 BS 砂漠気候 BW
C 温帯 温暖湿潤気候 Cfa,
西岸海洋性気候 Cfb
温暖冬季少雨気候 Cwa, Cwb 地中海性気候 Csa, Csb
D 冷帯 冷帯湿潤気候 Dfa, Dfb,Dfc, Dfd 冷帯冬季少雨気候 Dwa, Dwb 高地地中海性気候 Dsa,Dsb,Dsc,Dsd
T F H
E 寒帯 ツンドラ気候 ET 氷雪気候 EF 高山気候 H

その他の分類[編集]

中気候・小気候[編集]

日本における気候区分 日本においては大気候として中南部の温暖湿潤気候および北部の冷帯湿潤気候のどちらかに国土のほとんどが属しているが、それとは別に、日本国内のみをいくつかの小気候に分類することも行われている。日本国内の気候は、夏季の多雨多湿と冬季の少雨乾燥を特徴とし太平洋岸に広がる太平洋側気候、夏季にやや降雨が少なく冬季に豪雪となる日本海側気候、年間を通じて降雨量が少ない瀬戸内海式気候、年間を通じて冷涼であり降雨量が少ない中央高地式気候、年間を通じて温暖多雨である南日本気候の各小気候に分かれている。また太平洋側気候と日本海側気候はさらにいくつかの小気候に分かれている。

ヒートアイランド現象は建造物・舗装や排熱などによって引き起こされ、都市気候と呼ばれる都市特有の気候を作り出す。

微気候[編集]

微気候とは、洞窟オアシスなど狭い地域の地形、またはビルなどの建造物によって作られる、周囲の「大気候」とは異なる地域である。

洞窟の中は外よりも気温が低く、生物環境なども周囲とは大きく異なる。オアシスには植物が密集しており、乾燥のために植物が無い砂漠と比べて対照的である。同様に、乾燥した地域を流れる川の河畔には植物が生育する。コンクリートで覆われたビルの屋上は、その性質のために温度が高い。しかし、植物を植えるなどして温度を下げることが可能である。また、地下や公園などの気候も周囲と異なる微気候である。

気候の変動性[編集]

気候はそもそも変化する中の平均的状態であり、短期間である程度の変動幅を持つのがふつうである。また、長い時間的スケールの中でも変化をしてゆく。しかし、その変化はしばしば自然や人間活動に影響を及ぼし、許容されないような被害が起こることがある。近年でのこの典型的な例が地球温暖化である。

一般的には、気候変動という言葉は時間的・空間的スケールの大小に関わらず用いられる。しかし、気候学においては区別する場合があり、ある平均的な気候(平年状態)に比較した、年度ごとの上下のばらつきを気候変動(climatic variation)と呼び、平年状態が徐々に変化していく場合を気候変化(climatic change)と呼ぶ(ただし、UNFCCCIPCCでは両語の意味が異なる。気候変動を参照)。

さまざまな研究により、数千年以上に渡って長期的に見ると、気候には周期的に変化するパターンと突発的に変化するパターンとがあることが分かっている。

周期的な気候変動・気候変化の要因としては、太陽黒点数の変化などに代表される太陽活動や、地球公転軌道、自転軸の傾き、自転速度、近日点などの軌道要素の変化などがある。

また、突発的な気候変動・気候変化の要因としては、火山噴火、隕石の衝突、地殻変動温室効果による温暖化、熱帯雨林の伐採などがあげられる。後二者は、人間の活動が主原因となる人為的なものである。また、オゾン層の破壊・酸性雨などの地球環境問題も、気候変化と関連して考えていく必要がある。

過去の気候[編集]

現在、氷床コアによる大気組成の推定が約40万年前まで可能であるなど、数10万年前の気候までは一定の精度で推定が行われている。遡るほど推定精度は荒くなり、また資料の性質のために変化周期も大きくなってくるので注意が必要である。以下に、地球史上で特筆すべき気候に関していくつか抜粋して説明する。

人工的な気候[編集]

エアコンなどの空気調和設備によって、室内に外とは異なる気候環境を作り出すことを空気調和(空調)という。人工的な気候環境の調節には、前述のほかに換気や量の調節などさまざまなものがある。

参考文献[編集]

脚注[編集]

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  1. ^ サンフランシスコ』2011年1月11日 (火) 13:27の版より
  2. ^ 「【大人のための図鑑】天気・気象の新事実」p63 木村龍治監修 新星出版社 2014年6月25日初版発行
  3. ^ 「【大人のための図鑑】天気・気象の新事実」p182 木村龍治監修 新星出版社 2014年6月25日初版発行

関連項目[編集]