今年は寒冷化トレンドか

11月19日、日本列島各地で初霜や初雪が観測された。北海道など高緯度地域や山頂などの高地では、今年の初雪が平年より遅いところも多いようだが、中緯度地域の平地では広い範囲で平年より早い初霜・初雪となった。日本国内の中緯度地域の平地では、近年で11月に降雪を観測することはほとんどなかった。このような傾向は日本だけのことではなく、今年は世界でも軒並み寒くなるのが早いようだ。イギリスのロンドンでは、実に1934年以来74年ぶりに、10月の積雪を観測したという。なぜ今年はこのように広い範囲で寒冷化するのが早いのだろうか。

それは今年の春から夏にかけて曇りや雨の日が多かったため、本来大気が暖められるべき時期に十分熱が蓄えられなかったためだと思われる。では、なぜ今年の春から夏にかけて雲が多く発生したのか。実は、昨年から今年にかけて太陽の黒点数が極小期に入っている。そしてこの黒点数は、太陽の活動の強さを表している。太陽表面からは太陽風と呼ばれる、高速の荷電粒子の流れが噴き出されているが、太陽の活動が弱くなると太陽風も弱くなる。そして、その太陽風は太陽系外からやってくる宇宙線を押し返す働きをするのだ。そのため、太陽活動が弱まると地球はより多くの宇宙線に曝されることになる。

そして、この宇宙線もまた高速の荷電粒子の流れである。宇宙線が大気中に入射すると、その電離作用によって大気原子がイオン化される。これが凝結核となり、より多くの雲が発生すると考えられているのだ。つまり、太陽活動が弱くなると、宇宙線を押し返すはたらきをする太陽風が弱くなり、その結果地球はより多くの宇宙線に曝されることになり、結果として雲が多く発生すると考えられているのだ。これは考案者のデンマークの科学者の名前を取って、スヴェンスマルク効果と呼ばれる。

ここでひとつ疑問が残る。太陽風も宇宙線も同じ荷電粒子の流れであるにもかかわらず、なぜ宇宙線の方が雲の発生に大きく寄与するのか、という問題である。それは、宇宙の彼方からやってくるほどのエネルギーを持つ宇宙線の方が、ひとつひとつの粒子の持つエネルギーが高い、ということで説明できる。つまり、量子力学における光電効果と同じで、いくら荷電粒子の数が多くてもひとつひとつの粒子のエネルギーが十分高くなければ雲の生成反応は起こりにくいと考えられるのだ。荷電粒子による大気原子の電離反応は、荷電粒子と大気原子との一対一の反応であると考えられるので、この考えは十分妥当であると私は考える。

したがって、太陽活動が極小期に入っている今は、寒冷化していて当然な時期なのだ。去年は各地で猛暑や暖冬などが観測されたが、これはラ・ニーニャ現象による一時的な現象だったのかもしれない。だとすれば、地球はこのまま寒冷化に向かってもおかしくはない。もちろん、今年の寒波も一時的な現象という可能性も十分にありうる。

このように、地球の気候には様々な要因が複雑に絡み合っているので、気候変動を考えるときにはこのような要因すべてを考慮に入れる必要がある。