太陽エネルギーと陸・水・空気の相互作用
地球は絶えず太陽からのエネルギーを浴びています。 地球に到達したエネルギーの一部は宇宙空間に反射され、別の一部は大気によって直接吸収され、残りは大気を通って地表に移動する。 太陽光のエネルギーは、地表の土地や水を温め、熱を放出する。 この熱が大気をさらに暖める。 大気中の気体は、毛布が体の近くに暖かさを保つのと同じように、熱エネルギーの一部を直接宇宙空間に逃がさないようにしています。 このプロセスが自然発生する温室効果であり、生命を維持するのに十分なほど地球を暖かく保っています。
流入エネルギー-流出エネルギー＝放射強制力
熱力学の基本法則に従って、地球が太陽からエネルギーを吸収すると、最終的に同じ量のエネルギーを宇宙空間に放出しなければなりません。 入射放射と出射放射の差は、惑星の放射強制力(RF)として知られている。 物理的な物体に押す力を加えるとバランスが崩れて動いてしまうのと同じように、気候強制因子によって気候系が変化するのである。 強制力の結果、入ってくるエネルギーが出ていくエネルギーよりも大きければ、地球は暖かくなる（正のRF）。
Natural and Human-caused Climate Drivers
産業革命前の1750年以前、地球の平均気温は比較的安定したままであった。 それ以来、大気がどのように変化したかを記録するために、科学者は、1750年にゼロであったとして、現在のRFレベルを計算します。 出典 IPCC AR5 WG1 Figure SPM.5.
気候強制力のもう一つの呼び方は、気候ドライバーと呼ぶことです。 自然の気候駆動力は、太陽のエネルギー出力の変化、地球の軌道周期の規則的な変化、および大気圏上層部に光を反射する粒子を置く大規模な火山噴火が含まれます。 人為的な気候変動要因には、熱を奪うガス（温室効果ガス）の排出や、土地利用が変化して太陽光エネルギーの反射率が高くなったり低くなったりすることなどがある。 1750年以降、人為的な気候駆動力は増加し、その効果はすべての自然気候駆動力を支配している。
将来、放射強制力はどの程度になるか
気候科学者は、将来の気候を計算するための一貫した入力として使用する、将来の4つの可能なシナリオを定義しました。 各シナリオは、温室効果ガスの世界的な排出に関するもっともらしい将来の経路に基づいている。 代表的濃度経路（RCP）として知られるシナリオは、1750年と比較して2100年の放射強制力（RF）の量を規定している。 RCPについての詳細は、IPCC WGI AR5 Box SPM.1 (Summary for Policy Makersの最終ページ)を参照のこと。
Source: IPCC第5次評価報告書「政策決定者のための要約」、図SPM.5およびボックスSPM.1.
フィードバック。 初期強制力の増幅
気候駆動力はまた、元の強制力を強めたり弱めたりするフィードバックを引き起こすことができます。 例えば、温室効果ガスの増加による強制は、蒸発を増加させ、大気中の水蒸気を増加させ、温室効果ガスによる強制を強化します。
現在、大気の放射強制力を増大させている人為的な気候要因を安定化させれば、地球のエネルギーバランスと気候はいずれ、同じ量のエネルギーが系内外に移動する新しい平衡状態に到達します。 The Physical Science Basis
Intergovernmental Panel on Climate Change Fifth Assessment Report (AR5) Working Group 1 (WGI) Summary for Policymakers (SPM)
Radiative Forcing of Climate Change
Report by the National Research Council
Comparing SRES and RCP scenarios
The Beginner’s Guide to Representative Concentration Pathwayの一部分。 Skeptical Scienceより
データリンク
NOAA Paleo-and Historical Climate Forcing Data
過去の放射強制力を計算するために使われた様々なプロキシデータにアクセスすることができます。
Interactive Atmospheric Data Viewer
地図上のサンプリング地点を選択し、大気中の様々なガスの濃度に関するグラフを作成したり、データをダウンロードしたりすることができます。