海面水位の上昇の原因について

まとめ
◇IPPCによると、海面水位の上昇は、海水の熱膨張と氷塊（氷河・氷帽や極圏陸地の氷床）の融解が主因
◇当方の大まかな海水の熱膨張の寄与分の試算値は、IPPCの結果と比べると、かなり小さい

海面水位の上昇の原因

　海面水位の上昇についてもう少し、調査と試算を行いました。　海面水位は、地盤の変動、月や太陽の引力の日常的変化、潮流の流れや速度の変動、偏西風の向きと強さなどの自然変動の影響も受ける。したがって、真の海面水位の上昇を知るには、観測データから純粋な地球温暖化の要因分を取り出す必要がある　参考文献１）。　IPCC　第4次評価報告書によると、1961年から2003年間の海面上昇の主な要因として、 ①海水の熱膨張３６％、 ②氷河・氷帽の融解４５％、 ③グリーンランド氷床の融解６％、④南極氷床の融解１３％　注意１）の4つを挙げている。1993年から2003年の期間では、いずれの要因も海面水位上昇への寄与が増大し、特に海水の熱膨張の寄与が58％と顕著に大きくなる。
注意１：％数字は、上昇率を図より読み取り算出したもの）
注意２：氷帽（ひょうぼう）は高い山の頂上部の氷の塊などでその面積が5万km2未満である場合を言う。氷の塊が5万km2以上の場合を氷床と呼び区別される。

IPPC　第４次評価報告書（2007年）によると、海面水位の上昇は 20世紀を通じて0.17±0.05m 、気温の上昇は 1891年から2012年の122年間に100年あたり0.51℃ と見積もられた。

海面水位の上昇に対する海水温の熱膨張の寄与分の試算

海面水位の上昇の主原因と言われている、海水の熱膨張を自分でも試算して、検証してみたくなった。先ずは、データの収集を行った。
【海水の基礎的情報】：
１．地球上の水の量は約14億km³で地球表面の70％を覆う。塩水97.5％、淡水2.5％の割合となっている。氷河・氷山の量は淡水の約70％で、0.25億km³である　参考文献２）。　⇒氷河・氷山が全部が融解し海洋に流れ出すとする単純計算では、海面水位は20mも上昇することになる。
２．海の深さの平均は約3,800mである。深さとともに、太陽光が減衰するので、海水の温度は下がり、1,000mを超すと熱帯地方でも5℃以下になる。海水の深さに対する温度プロファイルの図も添付されている　参考文献３）。　
３．水の熱膨張率（注意：海水ではない）は、0℃：-0.06、１０℃：0.09、２０℃：0.2、３０℃：0.29ｘ10（－３）/℃となっている　参考文献４）。図示してみると4℃付近（密度が最大となる温度）で膨張率は０となっている。
４．IPCC第4次評価報告書　(2007年）によると、世界の年平均海面水温は、1891年から2012年の122年間に100年あたり0.51℃上昇した。

【試算の条件】：　
上記の海水の情報データなどから、見積もり条件を以下のように設定した。
①深さ1,000ｍ以上は海水温が低くかつ膨張率も小さいので無視
②熱膨張率は１０－２０℃の範囲では、0.15ｘ10(-3)/℃程度
③毎面水温の上昇は深さに関わらず、平均0.51℃と仮定

海面水位の上昇の見積もり結果：
1,000[m]ｘ0.15ｘ10（-3）[1/℃] ｘ１/3（注意：体積から高さに換算）ｘ0.51[℃] ＝2.6cm　⇒⇒IPPC　第４次評価報告書の結果の１７cmの１５％にしかならない。この値はIPPCによる1961年から2003年間の海水熱膨張の寄与分：３６％の1／２以下と小さい。
⇒そこそこの試算結果と考えるか、あるいは、前提条件が計算が間違っていると考えるか。下記の参考にあるように、気象庁も、IPPCの結果の検証に苦労しているようなのでこれで良しとしました。

気象庁：日本沿岸の海面水位は様々な要因で変動しており、地球温暖化の影響がどの程度現れているかは明らかでない。地球温暖化に伴う海面水位の上昇を検出するためには、地盤変動の影響も含めて更なる調査が必要である。　参考文献１より引用）。