a. 3次元世界でも暴走するか?
これより, 太陽定数の値を変化させたパラメータスタディの結果を示して いく. まず, 各実験における表面温度と外向き長波放射(OLR) の時間変化を示すことにする.
図1 は 実験 S1200, S1380, S1570, S1800 の 4 つの場合における 表面温度とOLR の全球平均値の時間変化を示したものである. S≦1570 W/m2の場合では, 約 500 日で OLR の値が 入射放射の全球平均値にほぼ等しくなる. ところが, 実験 S1800 の場合では OLR は時間とともに減少し, 1000 日の 段階で320 W/m2程度になる. この場合大気は, 全球平均入射放射量 450 W/m2 よりも少ない エネルギーフラックスしか射出できなくなってしまう.
全球表面温度(図 1 の赤線)については, OLR の変化と対応して, S≦1570 W/m2 の場合では一定値に落ち着くが 実験 S1800 の場合では時間とともに増加している. 実験 S1800 の場合では平衡状態に達することができずに熱的な暴走状態 が得られる. 実は, この熱的な暴走状態は Nakajima et al. (1992) で議論された暴走温室状態に対応するものとなっている. (その理由については後に, 暴走限界はどのように して決まるのか? で述べる).
図 1: 4 つの場合の 外向長波放射:OLR(W/m2) と 地表面温度(K)の全球平均量の時間変化.