IPCC 第 5 次評価報告書に向けた将来シナリオの検討日本からの貢献とその意義環境研究総合推進費 A 1103 統合評価モデルを用いた世界の温暖化対策を考慮したわが国の温暖化政策の効果と影響藤森真一郎国立環境研究所社会環境システム研究センター環境研究総合推進費戦略的研究プロジェクト一般公開

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ひでよりわかはら
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1 IPCC 第 5 次評価報告書に向けた将来シナリオの検討日本からの貢献とその意義環境研究総合推進費 A 1103 統合評価モデルを用いた世界の温暖化対策を考慮したわが国の温暖化政策の効果と影響藤森真一郎国立環境研究所社会環境システム研究センター環境研究総合推進費戦略的研究プロジェクト一般公開シンポジウム持続可能なアジア低炭素社会に向けた日本の役割 2011 年 11 月 22 日

2 本課題と AIM モデル AIM の歴史とモデル報告内容 AIM の世界シナリオ開発の歴史 SRES など継続的に貢献新シナリオプロセス RCP( 代表的濃度パス ) SSP( 社会経済シナリオ ) 2

3 推進費 A 1103 の構成と目標サブテーマ (1) 世界モデルを用いた気候安定化目標の実現可能性とその評価国立環境研究所 AIM: Asia Pacific Integrated Model の開発を通じて国際的な気候安定化目標達成に向けた長期シナリオの開発日本の温暖化対策の効果と影響の定量化サブテーマ (2) わが国における温室効果ガス排出削減策の効果とその影響みずほ情報総研サブテーマ (3) 社会の構成要素を記述するモデルの開発と将来シナリオへの適用京都大学大学院 3

4 AIM(Asia Pacific Integrated Model) とは? AIM とは統合評価モデルの 1 つであり温室効果ガス排出量の削減と気候変動の影響を回避する施策を評価することを目的として 1991 年より開発を開始わが国の中期目標検討や温暖化対策税の検討本報告で紹介する世界シナリオの開発などに貢献 4

5 排出モデル勘定モデル技術選択モデル経済モデル中期目標将来像の提示温暖化の統合評価に向けたモデル開発 AIM: Asia Pacific Integrated Model 環境税逐次低炭素シナリオ国都市地域世界動的最適化 IPCC/WG3 GHG 排出長期ビジョン AIM/Impact [Policy] フィードバック IPCC/ 統合シナリオ簡易気候モデル気温上昇影響モデル農業モデル水モデル IPCC/WG2 その他社会経済モデルインベントリ人口家庭モデル衡平性評価交通モデルストックモデル住宅モデル長期データ勘定体系健康モデル世界国地域適応研究 5

GHG 排出量 ( 百万 tco2eq) 1,500 1,000 500 0 1,261 1,344 1,355 1,282 1,374 1,359 1,257 1,076 1,018 949 1,198 884 803 723 15% 19% 25% 30% 36% 43% 1990 年比削減量非エネルギー部門エネルギー転換部門運輸部門業務部門家庭部門産業部門 1990 年 2000 年

6 GHG 排出量 ( 百万 tco2eq) 1,500 1, ,261 1,344 1,355 1,282 1,374 1,359 1,257 1,076 1, , % 19% 25% 30% 36% 43% 1990 年比削減量非エネルギー部門エネルギー転換部門運輸部門業務部門家庭部門産業部門 1990 年 2000 年 2005 年 2008 年技術固定参照 15% 20% 25% 技術固定参照対策下位対策中位対策上位基準年排出量 2010 年度で終了した推進費 A 0808 では中長期ロードマップ等の国内政策に貢献してきた中期目標に関する検討は iam.nies.go.jp/aim/prov/middle_report.htm を参照今年度から開始された A 1103 では地方や部門を細分化できるようなモデル開発を行い各地域の気候条件産業構造等を踏まえた詳細な対策を検討する 6

7 本課題と AIM モデル AIM の歴史とモデル報告内容 AIM の世界シナリオ開発の歴史 SRES など継続的に貢献新シナリオプロセス RCP( 代表的濃度パス ) SSP( 社会経済シナリオ ) 7

8 世界の温室効果ガス排出シナリオに関する系譜と AIM モデルの関わり 1990 年代 IPCC( 気候変動に関する政府間パネル ) が IS92a~ IS92f と呼ばれる排出シナリオを提示 2000 年 IPCC が排出シナリオに関する特別報告書を報告し SRES と呼ばれるなりゆきシナリオを提示 2100 年までの長期の社会経済シナリオと各社会での温室効果ガス排出量を試算以下の研究機関とともに国立環境研究所 (AIM) は 4 つの主要なシナリオの 1 つ (A1) を試算米国 PNNL (MiniCAM) オランダ RIVM (IMAGE) オーストリア IIASA (MESSAGE) 2001 年 IPCC 第 3 次評価報告書でポスト SRES と呼ばれる対策時の排出シナリオを分析日本からは AIM のほか東京理科大森教授の MARIA モデルも参加 8

9 温暖化予測のベースとなる社会経済シナリオと SRES ( 高度技術指向 ) ( 調和型 ) 経済発展重視 A1 高成長社会 ( 化石燃料依存 ) グローバル化 B1 循環型社会 A2 多元化社会地域主義化 B2 地域共存型社会環境と経済の調和人口経済活動農業 ( 土地利用 ) 技術発展エネルギー社会に変化をもたらす要因 2 つの軸で主として 4 つの世界観を提示環境志向か経済発展重視グローバル化か地域主義化 9

10 SRES で示された CO2 排出経路発展の道筋が違えば温暖化の程度が変わる 10

11 SRES 以降の研究で挙がった課題 GHG 排出量 ( 統合評価モデルグループ ( 主に IPCCWG3)) 気候モデル分析 ( 主に IPCCWG1) 影響評価 ( 主に IPCCWG2) という一連の流れに時間がかかる気候緩和策を導入した世界が示されなかった GHG 排出量を減らした時の気候応答と気候変動による影響は? 気候モデルや影響評価モデルグループで必要とされる情報が不足 Spatialな情報適応策に関するシナリオ 11

12 本課題と AIM モデル AIM の歴史とモデル報告内容 AIM の世界シナリオ開発の歴史 SRES など継続的に貢献新シナリオプロセス RCP( 代表的濃度パス ) SSP( 社会経済シナリオ ) 12

影響評価と統合評価グ温室効果ガス排出量ループが緊密に連携気候モデルによる気候変動予測社会経済シナリオ気候モデルによる気候変動予測気候変動影響の分析

13 新たな排出シナリオの開発に向けた取り組み従来型シナリオ開発には長い時間がかかりさらに気候変動影響に至るまでには長時間を要する新シナリオプロセス IPCC 第 5 次評価報告書に向けた新しいシナリオ開発の枠組み RCP( 代表的濃度シナリオ ) 社会経済シナリオ温室効果ガス排出量影響評価と統合評価グ温室効果ガス排出量ループが緊密に連携気候モデルによる気候変動予測社会経済シナリオ気候モデルによる気候変動予測気候変動影響の分析気候モデル分析と社会経済シナリオを分離気候変動影響の分析 SSP( 共通社会経済シナリオ ) RCP は推進費 A 0808 の主要成果として貢献 SSP については推進費 A 1103 の世界モデル分析の柱として活動 13

14 RCP の概要放射強制力を産業革命前と比較して 2.6W/m2 ( 気温上昇約 2 に相当 ; オランダ IMAGE モデル ) 4.5W/m2 ( 気温上昇約 3 代後半に相当 ; 米国 GCAM モデル ) 6.0W/m2 ( 気温上昇約 5 に相当 ; 日本 AIM モデル ) 8.5W/m2 ( 気温上昇約 6 に相当 ; オーストリア MESSAGE モデル ) に安定化させる温室効果ガス排出経路を試算これまでの地域別の排出量だけではなくのメッシュからの排出量も提供 ( 推進費 S 5 等と協力 ) 推進費 A 0808 では環境研内の他のグループ茨城大学海洋研究開発機構と共同で 6W/m2 に対応する作業を実施詳細なデータは IIASA から公開 (web) 14

RCP に関する主な結果 Total CO2 emissions [GtC/yr] 35 30 世界の二酸化炭素排出量 25 20 15 10 5 0 2000 2020 2040 2060 2080 2100 reference RCP6 AIM8.5 AIM4.

15 RCP に関する主な結果 Total CO2 emissions [GtC/yr] 世界の二酸化炭素排出量 reference RCP6 AIM8.5 AIM4.5 AIM2.6 温室効果ガス排出削減は強いものから弱いものまで RCP6.0は最大と最小の中間程度の排出量グリッドベース情報は気候モデルや影響研究にとって必要グリッド別メタン排出量 (2000 年 ) グリッド別メタン排出量 (RCP6;2100 年 ) 15

16 Total CO2 emissions [GtC/yr] RCP に関する主な結果世界の一次エネルギー供給量世界の二酸化炭素排出量 21 世紀後半から本格的に削減を開始主として石炭の削減 reference RCP6 AIM8.5 AIM4.5 AIM Primary energy supply [EJ] Primary energy supply [EJ] 風力太陽光地熱他水力バイオマス原子力ガス石油石炭一次エネルギー供給量 ( 左 :reference 右 :RCP6) 16

17 Total CO2 emissions [GtC/yr] 世界の二酸化炭素排出量 RCP に関する主な結果世界の発電電力量主として石炭火力の削減天然ガスと石油火力の拡大その他再生可能エネルギーも導入が若干進む reference RCP6 AIM8.5 AIM4.5 AIM Electricity production [EJ] Electricity production [EJ] その他水力バイオマス火力原子力ガス火力石油火力石炭火力発電電力量 ( 左 :reference 右 :RCP6) 17

気候モデルによる気候変動予測社会経済シナリオ気候モデルによる気候変動予測気候変動影響の分析気候モデル分析と社会経済シナリオを分離気候変動影響の分析

18 新たな排出シナリオの開発に向けた取り組み従来型シナリオ開発には長い時間がかかりさらに気候変動影響に至るまでには長時間を要する新シナリオプロセス IPCC 第 5 次評価報告書に向けた新しいシナリオ開発の枠組み RCP( 代表的濃度シナリオ ) 社会経済シナリオ温室効果ガス排出量温室効果ガス排出量気候モデルによる気候変動予測社会経済シナリオ気候モデルによる気候変動予測気候変動影響の分析気候モデル分析と社会経済シナリオを分離気候変動影響の分析 SSP( 共通社会経済シナリオ ) RCP は推進費 A 0808 の主要成果として貢献 SSP については推進費 A 1103 の世界モデル分析の柱として活動 18

19 新しい社会経済シナリオ (SSP) の開発に向けて温暖化影響適応策を研究するグループ ( 主にIPCC 第 2 作業部会 ) と緩和策を研究する統合評価モデルグループ ( 主にIPCC 第 3 作業部会 ) が合同で開発作業を行う温暖化対策を実施しないなりゆきケースの社会像 RCPを再現するための気候緩和策の検討国内では地球環境産業技術研究機構東大と協力して開発する社会経済シナリオを影響適応策の研究グループに提供するための会合を2011 年 11 月 15 日に開催環境研が試算上記のSSPの会合 (2011 年 11 月米国ボルダー ) に提供した結果は以下で公開 iam.nies.go.jp/aim/aimssp/ 19

20 社会経済シナリオのコンセプト緩和策のチャレンジ緩和策の能力が低い限界費用が高い対策の総費用が大きい SSP5 SSP3 低い教育水準行政改革の停滞国際化進展せず SSP2 緩和策の能力が高い限界費用が小さい対策の総費用が低い SSP1 SSP4 高い教育水準行政改革の一層の促進国際化の進展潜在的な被害が小さい被害人口が小さい資本が分散所得格差が小さい適応策のチャレンジ潜在的な被害が大きい被害人口が大きい沿岸域に資本が集中所得格差が大きい 5 つの異なる社会経済シナリオとそれぞれに対する気候安定化の姿を描く 20

21 シナリオのアーキテクチャー緩和策と適応策のチャレンジ化石燃料依存教育水準は高く結果技術進歩も高いしかしエネルギーは化石燃料に依存する理想的な世界教育水準ガバナンスともに高水準であり国際的に協調しその結果技術進歩も高い適切なガバナンス高い教育水準グローバリゼーション緩和策のチャレンジ SSP5 SSP1 SSP6 中庸な世界 SSP2 SSP3 SSP4 現実的な持続可能社会教育水準ガバナンス技術水準ともに高いアジア低炭素プロジェクトで使用劣悪なガバナンス低い教育水準分断された世界望ましくない世界教育水準ガバナンスともに低く世界は分断技術は停滞分裂社会国際的各国内で社会的格差が開く分断された世界技術水準は高いが貧困層は脆弱適応策のチャレンジ 21

22 世界観定性的なシナリオ SSP1 SSP2 教育水準ガバナンスともに高水準であり国際的に協調しその結果技術進歩も高い教育水準の向上に伴い出生率は下がり人口は低位で推移する高い教育水準は適応策を容易にするとともに高い技術水準がGHG 排出量を低下させ緩和策も比較的容易に行える SSP1とSSP3の間に位置する中庸的な世界 SSP3 SSP4 SSP5 SSP6 教育水準ガバナンスともに低水準であり途上国と先進国の格差は拡大する技術水準は低く国際社会は分断されている出生率は下がらず人口は21 世紀を通して増加する適応策は困難でありかつGHG 排出量も増大し緩和策の導入は困難となる国際的各国内で社会的格差が開く分断された世界先進国は一部の高水準教育を受けたエリートに支配される技術進歩は高くエネルギー効率は改善するため緩和策のチャレンジは小さくなる一方途上国では貧困は改善されず温暖化影響に対して脆弱な地域に住む貧困層は経済成長の恩恵から取り残される途上国先進国ともに高度に技術発展経済成長する人口は低位に推移するしかし高い割引率により非化石系エネルギーの導入は進まずエネルギー源として化石燃料に強く依存する途上国の教育水準は高いため適応策は容易となる高水準教育ガバナンスによって高い経済成長となる人口は中位に推移する人類はさまざまな問題社会的変化に対して反応でき技術進歩も高い従って気候変化に対して適応するとともに緩和策導入もスムーズに行われる同時に環境志向が強く脱物質化や高効率交通の導入等が進む

23 SSP に関する主な結果 GDP と一人当たり GDP SSP1 SSP2 SSP3 SSP $/cap SSP1 SSP2 SSP3 SSP4 SSP5 SSP6 3.8 倍 SSP5 SSP 世界の GDP 世界の一人当たり GDP 経済指標のみを見ても多様な世界を表現していることがわかる 2100 年で一人当たり GDP では 3 倍以上の違いを想定 23 tril $/ 年

24 SSP に関する主な結果 GHG 排出量パスと気温上昇 SSP1 SSP2 SSP3 SSP4 SSP5 SSP6 RCP2.6W/m2 RCP4.5W/m2 RCP6.0W/m2 RCP8.5W/m 気候緩和策を取らなくても GHG 排出量は多様中庸世界 (SSP2) でだいたい RCP6.0 と RCP8.5 の間気候の応答は排出量ほどの幅がない過去の排出が大きく影響している 24 SSP1 SSP2 SSP3 SSP4 SSP5 SSP6 GtCO2 eq/ year 気温上昇 ( )

SSP に関する主な結果気候緩和策 12% GDP loss (%) 10% 8% 6% 4% 2% 0% SSP1 SSP2 SSP3 SSP4 SSP5 SSP6 2% 2010 2020 2030 2040

25 SSP に関する主な結果気候緩和策 12% GDP loss (%) 10% 8% 6% 4% 2% 0% SSP1 SSP2 SSP3 SSP4 SSP5 SSP6 2% 各世界から 2.6W/m2 へ濃度安定化排出量削減により GDP ロスが発生するより緩和策チャレンジの小さな SSP1 SSP4 では GDP ロスは小さい 25

26 本課題が果たす役割世界を対象とした長期の温暖化シナリオ開発に向けて世界の研究機関が協力して作業を実施しており日本も本研究課題を通じて貢献している国内の影響分野の研究者と先行的に連携することでシナリオの意義をアピールすることができる世界の動きに対応した日本の対策戦略に関しても本課題で検討する予定世界の温室効果ガス排出削減目標に対する日本の貢献どのような社会を実現したいかという問いに対して日本型の姿を提示していきたい 26

資料１：地球温暖化対策基本法案（環境大臣案の概要）

資料１：地球温暖化対策基本法案（環境大臣案の概要）地球温暖化対策基本法案 ( 環境大臣案の概要 ) 平成 22 年 2 月環境省において検討途上の案の概要であり各方面の意見を受け今後変更があり得る 1 目的この法律は気候系に対して危険な人為的干渉を及ぼすこととならない水準において大気中の温室効果ガスの濃度を安定化させ地球温暖化を防止すること及び地球温暖化に適応することが人類共通の課題でありすべての主要国が参加する公平なかつ実効性が確保された地球温暖化の防止のための国際的な枠組みの下に地球温暖化の防止に取り組むことが重要であることにかんがみ