ユーザー別ナビ |

  • 一般の方
  • 研究関係者の方
  • 環境問題に関心のある方
2017年2月21日


気候変動研究で分野横断的に用いられる社会経済シナリオ(SSP; Shared Socioeconomic Pathways)の公表
(お知らせ)

(筑波研究学園都市記者会、環境省記者クラブ同時配付)

平成29年2月21日(火)
国立環境研究所 社会環境システム研究センター
          室長     増井利彦
         研究員    藤森真一郎
         研究員    長谷川知子
       主任研究員      高橋潔
          室長     肱岡靖明
       客員研究員   甲斐沼美紀子

 国立環境研究所の参画する統合評価モデルコンソーシアム1が中心となって、新たな社会経済シナリオである「共通社会経済経路(SSP; Shared Socioeconomic Pathways)」を開発し、その成果を論文にまとめました。SSPは気候変動に関する政府間パネル(IPCC)の報告書である第6次評価報告書や1.5℃特別報告書で分野横断的に使われ主要な役割を果たすだけでなく、広義の持続可能性、生物多様性を検討する際のシナリオのベースとなることが期待されます。SSPはSSP1からSSP5という5つの異なる2100年までの代表的な社会経済シナリオで構成され、国立環境研究所はAIMモデル2を用いて、SSP3のマーカーシナリオ3を提供しました。このSSP3は、今世紀中人口増加が続き、低経済成長で技術進展が遅く、非協調的な世界観に基づくシナリオであり、森林減少が続き、大気汚染物質の排出量が減少せず、温室効果ガス排出が増え続けることとなりました。また、他の4つのSSPと異なり、本シナリオ下では2℃目標(将来の気温上昇を産業革命以前比で2℃未満に抑えるという目標)は、モデル上実現不可能なものとなりました。こうしたことから、本研究は、気候変動問題の解決のために社会経済構造の変革が必要であることを示唆しています。

  • 1IPCC 議長が行った呼びかけに呼応して新シナリオ作成を目的として2006年10月に立ち上げられたもので、統合評価モデルの中心的なコミュニティ

    2Asian-Pacific Integrated Model(アジア太平洋統合評価モデル):国立環境研究所と京都大学の共同研究により、アジア太平洋地域の複数の研究所からの協力を得つつ開発をすすめている大規模シミュレーションモデル。

    3複数の研究チームが各SSPシナリオの定量化を行いましたが、その複数モデルの数値のうち各シナリオの代表値を表します

1.背景

 気候変動問題は100年規模の長期にわたる将来に関する問題であり、そういった事象を対象とした研究では、何らかの形で将来の状況を仮定したシナリオを用いるのが一般的となっています。これまで、地球規模の温室効果ガス(GHG)排出削減対策の費用や生態系・人間社会への気候変動の影響に関する研究では、SRES (排出シナリオに関する特別報告書) という2000年に作成された社会経済シナリオが用いられてきました。SRESは多くの研究で利用されてきた一方で、以下に示すいくつかの点で課題も指摘されてきました。

①SRESのデータの基準年は1990年であったが、その後の新興国の台頭などの最新の状況を反映する必要があることである

②SRESではGHG排出削減策を明示的に考慮していないシナリオであったが、近年の気候安定化目標議論では大規模な対策を実施した時の影響も解析の対象としたいという要求が生じてきたことである。例えば、COP21で採択されたパリ協定では「世界全体の平均気温の上昇を工業化以前よりも2℃高い水準を十分に下回るものに抑える」(いわゆる2℃目標)と言及されたが、SRESではそれに対応するようなシナリオが存在しなかった。

上記のような課題を踏まえ、2007年にIPCCより、気候変動による影響を評価するための新しいシナリオの開発が科学者グループに要請され、新シナリオプロセスというシナリオ開発が開始されました。2011年に公表した代表的濃度経路(RCP; Representative Concentration Pathways)に続き4、今回国立環境研究所では分野横断的に使える社会経済シナリオSSP(Shared Socioeconomic Pathways)の開発を主要な海外の統合評価モデリングチーム(アメリカ(PNNL)、オランダ(PBL)、オーストリア(IIASA)、ドイツ(PIK))とともに共同で行い、関連論文をGlobal Environmental Change誌の特集号記事として発表しました。

2.手法

 国立環境研究所の研究チームは統合評価モデルAIM (Asian-Pacific Integrated Model)の経済モデルであるAIM/CGE(Computable General Equilibrium)モデルを用いてSSPの定量化を行いました。AIM/CGEは将来の人口やGDP、エネルギー技術の進展度合い、再生可能エネルギーの費用、食料の選好、土地利用政策など様々なGHG排出に関連する社会経済条件を入力として、エネルギー消費量、二酸化炭素排出量、土地利用、大気汚染物質排出量、GHG排出削減に伴う経済損失などを出力するモデルです。SSPは5つの代表的なシナリオで構成され、それぞれに叙述的なシナリオが用意されました(O’Neill et al., 2015)5。図 1は叙述シナリオの基となるシナリオの概念図で、例えば、SSP3は世界が分断される方向に向かい、教育水準は低く、格差は拡大し、途上国の所得は伸びず、人口増加は止まらず、石炭に頼った世界となり、GHG排出削減策(気候緩和策)が難しくなる世界を表します。また、所得が低いため途上国における気候変化に対する脆弱性も高くなります。こういった叙述的なシナリオと整合的なモデル内の各種パラメータを設定し、温室効果ガス削減対策を取らない、いわゆるベースラインシナリオを推計しました。続いて、各SSPのベースラインシナリオに対して、気候変動を抑制するための温室効果ガス排出削減対策を導入したケースを推計しました。気候変動を抑制するレベルは放射強制力6であらわされ、2.6、3.4、4.5、6.0W/m2の4段階を対象としました。これらは、2100年の全球平均気温がそれぞれおよそ1.7℃、2.0℃、2.5℃、3.5℃となります。図 2はそのシナリオフレームワークを表しており、2.6W/m2は2℃目標に対応します。今回のSSPの定量化では、各国のモデリングチームがそれぞれSSPの代表値を示すマーカーシナリオを担当し、国立環境研究所はSSP3のマーカーシナリオの担当となりました。今回公表されたFujimori et al.の論文中では、国立環境研究所がマーカーシナリオとして提供したSSP3の特徴について議論しています。

  • 5 O’Neill, B.C., Kriegler, E., Ebi, K.L., Kemp-Benedict, E., Riahi, K., Rothman, D.S., van Ruijven, B.J., van Vuuren, D.P., Birkmann, J., Kok, K., Levy, M., Solecki, W., 2015. The roads ahead: Narratives for shared socioeconomic pathways describing world futures in the 21st century. Global Environmental Change in press.

    6 放射強制力(ほうしゃきょうせいりょく)とは、気候学における用語で、地球に出入りするエネルギーが地球の気候に対して持つ放射の大きさのこと。 英語の"Radiative forcing"の訳語。 正の放射強制力は温暖化、負の放射強制力は寒冷化を起こす。(Wikipediaより)
図 1 SSP1-5のシナリオのコンセプト。
緩和策と適応策の困難性の二軸で5つのシナリオが表される。 例えば、右上のSSP3は気候変動に対する緩和策、適応策がともに難しい世界を表している。
図 2 計算に用いた社会経済シナリオSSPと気候安定化目標をあわせたシナリオフレームワーク。
縦軸は大気の放射強制力で、Baselineと書かれたセルは気候政策を取らないときのおよその放射強制力を表す。灰色のセルは気候政策をとらない場合でも達しない放射強制力であり、対象外となったシナリオを表す。黒のセルは気候安定化目標が厳しすぎて実行不可能であったシナリオを表す。 一般に2.6Wはパリ合意の2℃目標と等価と解釈される。3.7Wは50%程度の確率で全球平均気温が2℃を超過する。8.5Wはおよそ4.5℃上昇する世界である。

3.結果

 以下、SSP3のいくつかの特徴について紹介します。第一の特徴として、より野心的な気候緩和策(温室効果ガス削減対策)が求められる世界であるというものがあります。SSP3を用いた分析では2℃目標に相当する2100年における放射強制力を2.6W/m2へ安定させることはできませんでした(図 3)。また、同じ気候安定化レベル(例えば4.5W/m2)にするとしても、SSP3では他のSSPと比べてGDP損失率が大きいことも分かりました。これはSSP3では技術の進展が遅く、二酸化炭素排出量が相対的に多い石炭に依存した世界であり、かつ世界が協調的に気候変動対策を取れないというシナリオであるためです。第二の特徴として、本シナリオを用いた算定結果は、他のシナリオと比較して、大気汚染物質の排出量が最も大きく、大気汚染による健康影響が懸念されます(図 4)。これはSSP3がエネルギー源を石炭に依存していることと、大気汚染物質の除去技術の進展、排出規制の浸透が遅いという叙述シナリオに基づいているためです。第三の特徴として、SSP3は今世紀中、継続的な森林減少と牧草地や耕作地の拡大が起きることが挙げられます(図 5)。これは、今世紀末に人口が約100億人となり他のシナリオと比較して最も多くなっているとともに、先進国での食の内訳が土地負荷の高い畜産物に比較的多く依存しているためです。

図 3 世界全体のSSP別、気候安定化目標別のGDP損失率(GHG排出削減策を取らないベースラインと比べたロスを表す)。
SSP3では気候緩和策によるGDP損失が大きくなる。
図 4 世界の大気汚染物質排出量の推移。
気候安定化レベルのBLはGHG排出削減策を取らないベースラインを表す。SSP3では大気汚染物質が2100年でも減少しない。
図 5 世界の2100年におけるSSP別気候安定化目標別の土地利用。
気候安定化レベルのBLはGHG排出削減策を取らないベースラインを表す。点線は現状(2010年)を表す。SSP3では森林面積が2100年では縮小し、耕作地と牧草地が拡大する。

4.今後の展望

 本研究の成果は気候変動分野の気候モデルグループや影響評価グループ等で広く用いられる見込みです(IPCCでいう第一、第二作業部会)。また、今後の課題としては、そうしたグループで使われた算定結果(気候変動の影響)を統合評価モデルグループが再度受け取り、統合的な評価を行うこと等が挙げられます。

 また、本研究のシナリオは気候変動分野の研究者を第一のユーザーとして開発されましたが、生物多様性、持続可能な発展などより広い意味での地球環境問題の分析に用いることも可能であり、そういった気候変動以外の分野への応用も期待されます。例えば、適切な水需要管理、大気質管理などに関する研究が、そうした応用例として最も期待されている分野の例となります。

謝辞

 本研究は環境省の環境研究総合推進費2-1402(わが国を中心とした温室効果ガスの長期削減目標に対応する緩和策の評価に関する研究)の支援を受けて実施されました。

発表論文および主要なSSPの特集号に収録される論文

SSP3Fujimori S, Hasegawa T, Masui T, Takahashi K, Silva DH, Dai H, Hijioka Y., Kainuma M. (2017) SSP3: AIM Implementation of Shared Socioeconomic Pathways. Global Environmental Change.
全体フレームワークRiahi et al. (2017), The Shared Socioeconomic Pathways and their Energy, Land Use, and Greenhouse Gas Emissions Implications: An Overview. Global Environmental Change.
叙述的シナリオO’Neill et al.(2017), The roads ahead: Narratives for shared socioeconomic pathways describing world futures in the 21st century. Global Environmental Change.
人口Kc, S., Lutz, W., (2017) The human core of the shared socioeconomic pathways: Population scenarios by age, sex and level of education for all countries to 2100. Global Environmental Change.
GDPDellink et al. (2017). Long-term economic growth projections in the Shared Socioeconomic Pathways. Global Environmental Change.
SSP1van Vuuren et al. (2017), Energy, land-use and greenhouse gas emissions trajectories under a green growth paradigm. Global Environmental Change.
SSP2Fricko et al. (2017) The marker quantification of the shared socioeconomic pathway 2: a middle-of-the-road scenario for the 21st century, Global Environmental Change.
SSP4Calvin et al. (2017), The SSP4: A world of deepening inequality. Global Environmental Change.
SSP5Kriegler et al. (2017), Fossil-fueled development (SSP5): an emission, energy and resource intensive reference scenario for the 21st century. Glob. Environ. Change

問い合わせ先

国立研究開発法人国立環境研究所 社会環境システム研究センター
統合環境経済研究室 室長 増井利彦
電話:029-850-2524
E-mail: masui(末尾に@nies.go.jpをつけてください)

広域影響・対策モデル研究室 主任研究員 高橋潔
電話:029-850-2543
E-mail: ktakaha(末尾に@nies.go.jpをつけてください)

関連新着情報

関連記事

関連研究報告書