1970年から2024年までの世界の1日ごとのCO2排出量

日々の炭素追跡が重要な理由

熱波や寒波、停電のような突発的な危機が起きると、エネルギーの使い方—そして化石燃料の燃焼に伴う二酸化炭素の排出—は数日のうちに変わり得ます。しかし世界の炭素に関する多くの数値は年次、あるいはせいぜい月次でしか報告されず、こうした急速な変動を隠してしまいます。本研究は、世界と主要地域について1970年から2024年までの日次の化石燃料CO2排出量を再構築することで、そのカーテンを引き、科学者や政策立案者に人間の活動と気象が温室効果ガスに与える影響をより鮮明に示します。

変化する世界を示す長期の日次記録

著者らは、これまで解明が難しかった基本的な問いに答えようとしました：人類は毎日どれだけのCO2を排出しており、そのパターンは50年以上にわたってどう変化してきたのか。国際エネルギー機関やEDGARのような既存の国際データベースは年次や月次の確かな総量を提供しますが、2週間の熱波やCOVID-19のロックダウン中の急激な移動の減少といった短期的事象を捉えるには粗すぎます。このギャップを埋めるため、チームは発電、産業、住宅のエネルギー使用、陸上および航空の輸送という4つの主要部門を対象に、世界の化石燃料CO2排出量を代表する14の主要国・地域について日次の排出記録を構築しました。

活動の痕跡を日次の炭素カウントに変える

2019年から2024年の最近の期間については、研究者たちは大量の「準リアルタイム」活動データに依拠しました：系統運用者による発電記録、数百都市の交通混雑データ、産業生産指数、航空追跡による飛行距離、燃ガス消費や気温に基づく暖房指標などです。これらの日次または準日次の測定は、発電所、工場、自動車、住宅でどれだけの燃料が燃やされているかの指紋として機能します。標準的な排出会計（活動量に燃料別の排出係数を掛ける）を用い、これらの指紋を各国・各部門ごとの詳細な日次CO2推定値に翻訳しました。

過去を再現するためにモデルを学習させる

しかし、こうした豊富なデータは1970年代まで遡るものではありません。過去数十年を再構築するために、チームは最近の日次記録で機械学習モデルを訓練しました。モデルは、発電、産業、輸送部門の排出が気象（気温、日照、雲量、風）や曜日・週末・祝日といったカレンダーのパターンにどのように応答するかを学習しました。生の排出量を直接予測する代わりに、モデルは各日がその月の平均からどのように逸脱するかに焦点を当て、エネルギーシステムの長期的変化による歪みを避ける助けとしました。暖房需要に密接に結びつく住宅部門の排出については、著者らは居住地ごとに重み付けした「暖房日数（heating degree days）」に基づくより単純な手法を用いました。

気候と人間、日々の排出をつなぐ

こうして再構築された日々の変動は、1970年から2018年のEDGARの月次総量と結び付けられ、2024年までの連続的な世界記録が作られました。このデータセットは、年ごとの差だけでなく、日や週の単位での排出の上下動を解像し、発電所の安定した鼓動、平日の交通ラッシュ、暖房や冷房に伴う季節的な急増といった各部門の振る舞いを捉えます。信頼性を確認するために、著者らはTIMESやEDGAR自身の日次プロファイルといった広く使われる2つのタイミング手法と結果を比較しました。国や部門を横断して、彼らの日次系列は強い一致を示しつつも、観測された活動データと気象を用いることで日々の変動をより現実的に捉えていました。また不確かさも定量化し、最近の年については世界の日次排出量は概ね7%程度の精度で、情報源が乏しい過去の期間でもおおむね3分の1程度の精度範囲にあることが示されました。

炭素ショックを理解するための鋭い道具

非専門家にとっての主要な成果は、炭素サイクルを捉える新しい「ハイスピードカメラ」です。年次のスナップショットの代わりに、科学者は今や特定の熱波、寒波、祝日、ロックダウン、エネルギー危機に対して排出がどのように反応するかを調べ、人為的な信号を陸地や海洋の自然変動から切り分けられます。これは大気中の炭素を追う大気モデルの改善や、気候安定化を目指す政策の評価にも資するでしょう。古いデータやバイオマスと化石燃料が混在する地域では不確かさが残るものの、この長期の日次記録は、我々のエネルギー行動と気象がリアルタイムで温室効果ガス排出をどのように駆動しているかを理解する大きな前進を示しています。

引用: Li, T., Wang, L., Qiu, Z. et al. Global daily CO₂ emissions from 1970 to 2024. Sci Data 13, 605 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06621-9

キーワード: 1日ごとのCO2排出量, 気候データ, エネルギー消費, 極端な気温, 炭素モニタリング