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ばく大な費用と多くの研究者の長年の努力にもかかわらず、1年周期にともなう太陽照度の変化を確認できないまま、宇宙観測時代を迎えました。
人工衛星による宇宙観測計画が話題に上るようになって、このスミソニアン天文台の太陽照度観測計画に幕が引かれたのです。
スミソニアン天文台のこのような努力、特に、太陽照度観測のための測器の開発の際のノウハウが、人工衛星観測に大きく生かされました。
スミソニアン天文台の科学者にとってせめてもの救いでした。
この測器を「ニンバス7号」などの人工衛星に搭載して、1978年末から観測が始まりました。
これらの観測によると、太陽照度も黒点数もともに日々激しく変化しています。
現在、数年分のデータしか発表されていませんが、数年以上にわたる長期的な変化傾向についていました。
宇宙時代の幕は、1957年に旧ソ連が打ち上げたスプートニク1号により、開かれました。
それまで大気という深い海の底から、大きい誤差を覚悟しながら太陽照度を観測してきた米国の科学者は、当然、地球圏外からの観測の計画に着手しました。
宇宙では太陽からの放射が非常に強いので、それに耐えて長期間継続的に正しく作動する測器を作る必要があります。
その開発に年以上の時日を要しましたが、1970年代後半に完太陽照度の信頼できる人工衛星観測データは年程度しか集積されていませんが、このデー1979年末の黒点数の極大期から1985年半ばの黒点極小までの問に、太陽照度がおおよそ0.1％減少したことが分かり、その変化の程度は、昔から信じられていたほどに大きいものではありませんでした。
この結果を用いてリーンらは、9世紀末から最近までの太陽照度の変化を算定しました。
その結果によると、予想されていたように、太陽照度は1年周期で変化してきました。
黒点数が極大の年には照度も大きく、黒点数の極小時には照度も少ないのです。
太陽照度の変化はせいぜい約0.05％に過ぎないことも分かりました。
リーンらの研究結果のうち、もう1つの注目すべきことは、「照度の極大の大きさは、必ずしも、黒点数の極大の大きさに比例していない」ということでした。
1年周期については、太陽照度は確かに黒点数に対応して変化していますが、1年以上の変化について、太陽黒点数は、必ずしも、太陽照度の長期的変化の指標とはみなせないことが分かったのです。
人工衛星の観測が始まるまでは、太陽照度が黒点や白斑にどのように影響されているのか、詳しく知られていませんでした。
太陽照度の変化が、リーンらの研究によって明らかにされましたので、気候に対する太陽活動の影響を再検討することが必要になりました。
1951年以降の太陽照度と気温偏差は、62に見られるように互いに関係して変化しています。
約5年の移動平均の太陽照度は約1年の周期で0.05％の程度の変化をしています。
北極付近から南極付近までの海上の平均気温の約5年の移動平均値は、太陽照度よりも約1年遅れていますが、太陽照度の強いときに高温となるように変化していて、その程度は約0.1℃です。
数値シミュレーションの結果は、1％の太陽照度の変化に対して、全地球平均気温の変化が約1℃であることを前に述べました。
この結果と整合する気温変化が62に示されていますから、数値シミュレーションの結果が実際の気温データによって確認できたといえます。
それでは、太陽照度は今後どのように変化すると予測できるのでしょうか。
太陽活動は極めて複雑な現象ですから、その長期の予測は非常に困難です。
約1年の黒点数変化の「周期」の長さは、正確には1定でなく、おおよそ9.5年から2.0年の間で変化しています。
周期の短い場合に太陽活動が一層盛んで、周期の長いときに活動が弱いことが知られていました。
このような変化に関連した研究が、1991年にデンマーク気象研究所のフリース.クリステンゼンらによって行なわれました（63）。
地球全体で平均した気温の変化は、過去百年間に約0.6℃の範囲で起こりました。
この変化は、63で見られるように、黒点周期の長さの変化と非常によく対応しています。
黒点数の約1年周期は、その長さが約8年ごとに長くなったり短くなったりすることが知られていて、「グライスベルグ。
サイクル」と呼ばれています。
二酸化炭素が増加するのにともなって、21世紀の地球の気候がどのように温暖化するかを予測できる唯1の方法は、物理法則に基づく数値シミュレーションです。
数値シミュレーションによる温暖化予測にはまだ解決されていない問題が残されていて、予測の不確かさとなっています。
大気中では、低気圧や高気圧が絶えず発生して日々の天気を変化させていることは、衆知のことです。
この天気変化は、二酸化炭素の増加や太陽活動の影響などによって誘発されたもの自然現象のうち、日食や月食のような天体現象は、物理法則に基づく因果律によって、数年先の日食の起こる場所や時刻を非常に正確に予測できます。
1方、気候は、同様な物理法則に従って変化していますが、天体の運動とは異なり、後で述べるように「非線形」現象ですから、単純な因果律に従わない場合が多いのです。
そのために、数値シミュレーションによる地球温暖化の予測は、天体現象に存在しない難しい問題を抱えています。
7世紀末にアイザック.ニュートンが確立して以来の近代物理学は、次のことを前提としではなく、大気自身が不安定であるために自発的に起こっているものです。
これらの変化には、低気圧や高気圧のように1週間程度の寿命で不規則に繰り返すものもありますが、年以上の長い期間にわたって起こるものもあります。
この長期間の自発的変化は、「コントロール.ラン」と呼ばれる数値シミュレーションによってはっきり示されます。
コントロール.ランは、二酸化炭素などの温室効果気体は増減しないで1定であり、また、太陽照度も変化しないというように、外部からの影響が変化しないという条件下での数値シミュレーションです。
百年間にわたって計算されたコントロールランの結果です。
全地球平均の気温変化の年々変化に関するものです。
気候に影響する条件は変わらないと設定したにもかかわらず、年平均地上気温は約0.5℃の範囲内で様々に変化していて、年以上の長い周期の変化も起こっています。
実際の大気でも、「コントロールランと同様に、長期の変化が絶えず自発的に起こっているのです。
同様な条件で計算されたにもかかわらず、2つのコントロールランの結果はまったく異なった経過を示しています。
この差異の主な原因は、計算を始めるときの状況が似ているけれども、完全には一致していないことです。
日々の数値天気予報では、気象観測データから決定した初めの状態から出発して、明日や明後日の状況を順次コンピュータで計算し、将来の天気を予測しています。
この場合にバタフラなると気温差は6倍に増えるような場合が「線形的」です。
このような線形的な場合には、初めの状態に少しくらい誤差が含まれていても、将来の状況に対する誤差はあまり大きくならないことが知られていますので、力学的世界観が適用できます。
1方、実際の多くの気象現象は「線形的」ではなく「非線形的」です。
たとえば、気温が「風速だけ」に比例して変化するのではなくて、「風速と気温分布の積」に比例して変化する場合が「非線形的」な変化です。
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