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古気候学の研究者と市民の熱意から生まれた、気候科学のエキサイティングな講義。古気候学とは、堆積物や氷床などに残る痕跡を手がかりに気候変動の歴史を復元し、地球環境を造形するメカニズムを明らかにする学問だ。その成果は地球の理解そのものを確実に変えつつある。本書では第一線で活躍する研究者が、生きた講義の中で発せられる疑問を丁寧に拾いながら、複雑で動的な地球システムの本質を説き明かす。
まず古気候学の面白さ、これが圧巻なのである。歴史と本物の科学がみごとに融けあっている。億年～数年という異なる時間軸を縦横に飛び移る思考。日本海から掘り出した堆積物と数万年前に極地を覆っていた氷床を関連づけるような、壮大なからくりの数々。研究者たちは過去の気候が遺した暗号を丹念に読みこなし、地球環境の頑健さと脆弱さの謎に迫っていく。
地球温暖化はウソかホントかといった表層的な議論はもうたくさん、今度こそ地球と環境の実像を掴みたいという読者に、この質の高いレクチャーを追体験してもらいたい。豊富な図版も紙芝居とは意味が違う。科学的根拠を自ら一つ一つ読み解く過程にこそ、「理学する」手ごたえがある。サイエンスカフェ参加者の探求欲にも感染せずにはすまない、充実の地球システム学入門。

はじめに──地球環境を理学する

第1回　地球の気候はどのように制御されてきたか
地表温度はどのようにして決まるか
放射平衡とは？／温室効果とは？／大気を通る光と通れない光
全球凍結をめぐる謎
暗い太陽のパラドックス／セーガンの答え──40億年前の大気／さらなる謎──地球は幸運な星だったのか？／ 全球凍結は起きていた／地球規模の炭素循環／化学風化と動的平衡／カーシュビンクの答え／全球凍結と三つの安定状態／生物進化と全球凍結
まとめ

第2回　地球は回り、気候は変わる
氷河時代と氷期―間氷期サイクル
最も新しい氷河時代のなかの現在／過去に氷床や氷河があったことはどうしてわかるのか？
ミランコビッチの仮説
ミランコビッチ・サイクルとは？／地球にはどうして季節があるのか／何が北半球氷床の消長を決めているのか？／北半球が氷期のとき、南半球は？／なぜ北半球と南半球の氷期―間氷期サイクルは同調するのだろうか？
まとめ

第3回　CO2濃度はどのように制御されてきたか
産業革命以前のCO2濃度変動
CO2固定のプロセス
タイムスケールにより変わる制御プロセス／固体地球によるCO2固定／CO2の貯蔵庫／主な貯蔵庫の大きさ
海洋に炭素を送りこむ三つのポンプ
生物ポンプ／生物ポンプの強さを決める主要因／生物ポンプの働きをコントロールするその他の要因／アルカリポンプ／アルカリポンプの強さを左右する要因／溶解ポンプ／氷期にCO2はどこにため込まれたか？
深層水循環とCO2濃度の変化
深層水循環をつかさどるブロッカーのコンベア・ベルト／氷期―間氷期サイクルと深層水循環
まとめ

第4回　急激な気候変動とそのメカニズム──『デイ・アフター・トゥモロー』の世界
急激な気候変動が北半球で起きていた
ダンスガード=オシュガー・サイクル（DOC）の発見／ハインリッヒ・イベントの発見／ダンスガード=オシュガー・サイクルとハインリッヒ・イベントの関係／ダンスガード=オシュガー・サイクルとハインリッヒ・イベントをつなぐメカニズム／深層水循環を止める水まき実験／深層水循環における三つの安定モード／氷床はなぜ崩壊したのか／ここまでのまとめ
ダンスガード=オシュガー・サイクルに伴う変動の波及
日本海で見つかった証拠／ダンスガード=オシュガー・サイクルの伝播／南半球とダンスガード=オシュガー・サイクル／後半のまとめ
古気候記録が語る地球の未来

第5回　太陽活動と気候変動──太陽から黒点が消えた日
過去の太陽活動を知る
黒点の観測記録が示すもの／マウンダー極小期と小氷期／太陽活動の変動の痕跡／過去の太陽活動を復元する方法／
古気候と太陽活動
マウンダー極小期の気候／太陽活動と気候パターン／太陽活動が気候に影響するメカニズム／温暖化への寄与

サイエンスカフェを終えて

図表出典一覧
索引

著：多田　隆治
東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻 教授。専門は地球システム変動学・古海洋学・古気候学・堆積学。著書『気候変動を理学する――古気候学が変える地球環境観』（みすず書房、2013）、共著に『固体と地球のレオロジー』（東海大学出版会、1986）『海・潟・日本人──日本海文明交流圏』（講談社、1993）『地球と文明の周期』（講座 文明と環境 1）（朝倉書店、1995）『進化する地球惑星システム』（東京大学地球惑星システム科学講座）（東京大学出版会、2004）『海と文明』（講座 文明と環境 10）（朝倉書店、2008）ほか。