ほんの数世紀前、地球は「小氷期」と呼ばれる比較的穏やかな氷河期を迎えた。小氷期の一部は太陽黒点数が著しく減少した期間（マウンダー極小期）と一致してます。太陽活動の低下と火山活動の頻発との組み合わせが大きく貢献し(Free 1999, Crowley 2001)、ヨーロッパ地方では海洋循環の変動が効果があったとされてる(Mann 2002)。

図１：太陽放射量(Total Solar Irradiance | TSI)。１８８０年から１９７８年までSolanki。１９７９年から２００９年までPMOD。

今現在の時代にマウンダー極小期を体験する可能性はあるのか？太陽活動は現在冷却化の傾向を示しています。２００９年の活動量ほど低くなったのは一世紀以上前です。しかし、将来の太陽活動を予測するには問題があります。グランド極大期（e.g. ２０世紀後半）からグランド極小期（e.g. マウンダー極小期）の周期は無秩序で予測するのは難しいからです(Usoskin 2007)。

例えばマウンダー極小期が２１世紀に起きたとしましょう。地球の気候にどんな影響を与えるか？マウンダー極小期まで太陽活動が落ち着いた時、どんな気候応答が生じるかシミュレーションしてみると、太陽起源の温度低下より、人為起源温室効果ガスの温度上昇の方が断然強かった(Feulner 2010)。太陽活動の低下から来る冷却化は０.1℃あたりと推定されており（マックス0.3℃）、温室効果ガスからの温暖化は3.7～4.5℃と推定されてます（排出量によって異なる）。(もっと詳しく…)

図２：１９６１～１９９０年をベースとした１９００～２１００年の地球平均温度偏差。A1B排出シナリオ（赤）、A2排出シナリオ（マゼンタ色）。太陽強制シナリオは三つ：平均（実線）、マウンダー極小期（破線）、マウンダー極小期からさらに放射照度を低下（点線）。NASAの観測された温度データ（青）(Feulner 2010)。

しかし、過去の気候は小氷期よりもさらに劇的な変化を経験してます。過去４０万年、地球は何度も氷河期を経験し、１０万年周期で、短期間暖まってます。こういった氷期と氷期の間に来る温暖な期間は間氷期と呼ばれており、大体１万年続く。現在の間氷期は1.1万年前始まりました。もしや間氷期が終わる頃なのか？

図３：ボストーク、南極での気温変化(Barnola 2003)。緑色の棒で間氷期がマークされてます。

氷河期はどうやって起動するのか？地球の軌道が変化すれば、北半球へ当たる日光は夏に低下する。北部の氷床は夏、だんだん溶けなくなり、何千年もかけて発達する。これは地球のアルベドを増幅させ、氷床の発達と冷却をより強く強制する。この過程は１万～２万年くらい継続し、氷河期となる。

間氷期の長さは皆異なります。南極にあるドームCの氷コアを使って７２万年前までの地球の温度を瞥見できます。４２万年前、地球の気候は現在の状態とさほど変わらなかったのです。その期間、間氷期は2.8万年続いたので、現在の間氷期も、人間の介入を除外しても同じくらいの長さに続く可能性があります(Augustin 2004)。

４０万年前と現在の似たような状況は地球の軌道によるものです。両間氷期とも、軌道要素の変化から来る強制力は他の間氷期と比べて少ないのです。シミュレーションによれば、現在の間氷期はCO2排出なしでも1.５万年あたり継続されるとの事です(Berger 2002)。

もちろん、人間活動を除外した間氷期の推定は理論上のものです。大事なのは、人間が介入すると氷河期起動のタイミングはどう影響されるのか。この質問に答えた一研究によると、CO2濃度が高ければ高い程、氷河期を起動する「引き金」、日射量は低くなくてはなりません(Archer 2005)。

図４は様々な排出シナリオに基づいて気候応答を検証したものです。緑線はCO2が無い「自然」な応答。青線は人為起源CO2を３００ギガトン排出した時のシナリオです（我々はもう既に超えてます）。オレンジ線は１０００ギガトンの排出、起きれば１３万年氷河期を防ぐという計算です。５０００ギガトンの排出（赤線）が起きれば、氷河期時代を５０万年遅らせる事ができます。今の状態、比較的弱い軌道強制力と長いCO2の寿命、両方を合わせ考えると、過去２６０万年、最長の間氷期になる可能性があります。

図４：将来の地球平均温度に対するCO2効果。CO2排出無し（緑）、300Gton（青）、1000Gton（オレンジ）、5000Gton（赤）(Archer 2005)。

氷河期が間近という懸念は置いておいていいでしょう。氷河期が本当に切迫してると言うなら、北部の氷床に目を寄せてください。氷床が発達してれば、１万年かかる氷河期の過程が始まってるのかもしれません。しかし、現在の北極の永久凍土層は削剥、融解し初めています。北極の海氷は融解、グリーンランドの氷床は体積の縮小が加速してます。氷河期が起こる条件としてはいまいちです。