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地球温暖化とオゾン層の回復

  大気中のオゾン層破壊物質の濃度は、国際的な生産や消費の規制の効果により現在緩やかに減少しており、 オゾン層は回復し始めています(基礎的な知識「オゾン層保護の取り組みとオゾン層の今後の見通し」参照)。 しかし、オゾン層の破壊は、オゾン層破壊物質の濃度だけでなく、成層圏の大気の状況にも依存します。 温室効果ガスの増加によって地球温暖化が進むと、大気中における熱放射バランスの関係から成層圏では気温が低下することが知られています。 オゾン層破壊の化学反応は気温が低くなると反応速度が遅くなるため、成層圏における気温の低下は成層圏のオゾン量を増加させ、オゾン層の回復が早まるように働きます。

  世界気象機関(WMO)と国連環境計画(UNEP)が2011年に公表した「オゾン層破壊の科学アセスメント:2010」では、 化学-気候モデル注)のシミュレーション結果から、温室効果ガスの増加に伴って成層圏の大気循環が強まることが予測されたと解説しています。 そのため、熱帯域では対流圏から成層圏への物質輸送が増えることにより熱帯下部成層圏のオゾン量が減少し、 その他の緯度帯では、上部成層圏の熱帯域で生成されたオゾンの輸送量が増えることにより下部成層圏のオゾン量が増加すると考えられます。
  「オゾン層破壊の科学アセスメント:2018」総括要旨によると、化学-気候モデルの予測の結果、オゾン破壊物質の減少により、全球の成層圏オゾン量は増加する見込みです。 また、地球温暖化により、1960年代に観測された量よりもさらに全球の成層圏オゾン量が増加することが予測されています。

オゾン層破壊物質とオゾン全量の変化予測

図 オゾン層破壊物質とオゾン全量の変化予測

(a)等価CFC-11の排出量(各物質のオゾン層破壊効果をCFC-11に換算した排出量)
(b)等価実効成層圏塩素の濃度(成層圏に達したオゾン層破壊物質(塩素と臭素)の濃度)
(c)全球の年平均オゾン全量
(d)10月(春季)の南極のオゾン全量
(出典:「オゾン層破壊の科学アセスメント:2018」総括要旨(WMO and UNEP, 2018))。

  また、2014年に公表された「オゾン層破壊の科学アセスメント:2014」によると、大気中のオゾン層破壊物質の濃度が現在よりも減少すると予想されている21世紀後半において、 二酸化炭素(CO2)やメタン(CH4)、一酸化二窒素(N2O)等の温室効果ガスがオゾン層の回復に及ぼす影響が大きくなると解説しています。 CH4やN2Oの増加は成層圏の気温の低下だけでなくオゾンの生成・消失の化学反応にも影響を与えるため、 CO2やCH4の増加はオゾン層の回復を早めますが、N2Oの増加はオゾン量を減少させ、オゾン層の回復を遅らせると説明しています。

温室効果ガスの影響
図2 温室効果ガスの増加がオゾン全量に及ぼす影響
 オゾン層破壊物質と温室効果ガスが1960~2100年の世界平均のオゾン全量に及ぼす影響について、数値モデルによって解析・予測された結果を示しています。 この数値モデルでは、IPCC(気候変動に関する政府間パネル)のSRESシナリオ(A1B)に基づいた温室効果ガスの濃度を用いています。 縦軸は1960年のレベルを基準とした偏差で表しており、温室効果ガスの影響についてはCO2、CH4及びN2Oの各ガス種による影響についても示しています。 (出典:「オゾン層破壊の科学アセスメント:2014」(WMO and UNEP, 2014))

注)化学-気候モデルでは、放射過程、化学反応過程、大気による微量気体の輸送過程などのプロセスの複雑な相互作用をコンピューター で計算することにより世界のオゾン量を求めています。オゾンの予測計算には、オゾン層破壊物質の将来シナリオと、CO2、CH4、N2O等の将来シナリオに基づいた濃度が含まれており、 オゾン層破壊物質に加えて温室効果の影響も調べることができます。



参考文献

  • WMO and UNEP(2011), Scientific Assessment of Ozone Depletion:2010, Global Ozone Research and Monitoring Project-Report No.52.
  • WMO and UNEP(2014), Scientific Assessment of Ozone Depletion:2014, Global Ozone Research and Monitoring Project-Report No.55.

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