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기획/특집 |
우리가 지켜야할 하나뿐인 지구<Ⅰ> 김선호 |
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해마다 자연훼손과 환경오염으로 인해 지구가 더워지고 있으며, 기상이변, 자연재해 등으로 많은 사상자를 내고 있다.
우리는 환경을 이야기할 때 지구온난화라는 단어가 더 이상 낯설지 않은 시대를 살고 있다. 그 지구온난화가 이제 국제 사회와 국가 경제는 물론 국민생활 전반에서의 변화를 요구하고 있다.
변화하는 지구 환경
온도상승
지구온난화를 유발하는 대기 중 온실가스 (이산화탄소, 메탄, 일산화질소 등)는 산업혁명 이래 화석 연료(석탄, 석유, 가스)의 연소, 산림 파괴 등 인간의 여러 활동에 기인하여 크게 증가 하였으며, 이 증가 속도는 최근 2만년 동안 전례가 없는 속도인 것으로 나타났다. 이와 같은 온실가스의 대기 중 농도 증가가 지구온난화와 어떤 연관이 있는지를 설명하기 위하여 과학자들은 복잡한 기후모델을 사용하고 있으며, 사용된 모든 기후모델의 실험 결과 20세기 지구온난화는 인간의 활동에 의한 온실 가스의 대기 중 농도 증가가 그 주된 원인임을 규명하였다.
온실효과로 인하여 지구온난화의 지표인 지구표면온도는 20세기 동안 0.6±0.2℃ 상승하였는데(IPCC),온도 상승 유형은 우리나라가 속해 있는 북반구에서 온도 상승이 더욱 크게 일어나고 있으며 해양보다 육지 쪽에서 더 높은 온도 상승을 나타낸다. 이와 같은 지구온도 상승유형은 관측결과 지난 1,000년간 유래가 없는 높은 상승으로 나타났다. 지난 20년간은 20세기 동안 가장 더웠던 시기로 나타났으며 지난 100년간 가장 더웠던 12개의 해는 모두 1983년 이후에 나타나고 있다.
해수면 상승
20세기 지구온도 상승과 더불어 해수면도 20세기 동안 10~20cm 상승하였다. 해수면 상승과 관련하여 극지방을 제외한 전 세계의 빙하가 감소하는 현상이 관측되고 있다. 지구온난화와 관련하여 강수의 유형도 변화하고 있으며 강수의 상당 부분이 폭우 형태로 내리고 있는 것이 관측되고 있다. 세계의 많은 지역에서 기상이변 발생률이 크게 증가하고 있으며, 극심한 가뭄과 홍수를 유발하는 엘니뇨현상도 그 크기나, 발생 빈도 및 지속성이 1970년대 중반 이후 증가한 것으로 나타나고 있다.
미래의 기후 예측
기후변화에 관한 정부 간 패널(IPCC)은 3차 보고서를 통하여 21세기에는 기후변화가 어떻게 일어날 것인가라는 사안에 대하여 다음과 같이 제시하고 있다.
먼저 대기 중의 이산화탄소 농도는 온실가스 감축을 실현하기 위한 세계 각국의 공동 노력이 없는 상황 하에서는 21세기 동안 크게 증가할 것으로 예측되고 있다. 대기 중 이산화탄소 농도가 현재 약 368ppm 수준에서 21세기에는 490~1260ppm이 될 것으로 예상되며 지구평균온도는 1990년에서 2100년 사이에 약 1.4~5.8℃ 상승할 것으로 예측되고 있다. 21세기 지구온도 상승은 지구평균 표면온도 변화는 지난 100년간의 관측된 지구 온도 상승 (0.6℃)보다 2~10배 클 뿐만 아니라 지난 10,000년간 관측된 변화보다 훨씬 더 빠른 비율로 일어날 것으로 예측되고 있으며, 21세기 지구온난화는 지구평균 해수면을 2100년에는 1990년 대비 8~88cm 상승시키는 것으로 예측되고 있다.
날씨와 기후
기후변화에 대해 이해하기 위해서는 우선 기후에 대한 이해가 필요하다. 일반적으로, ‘날씨’는 우리가 매일 경험하는 기온, 바람, 비 등의 대기 상태를 말하며, ‘기후’는 수십 년 동안 한 지역의 날씨를 평균화한 것이다. 기후는 위도, 바다로부터의 거리, 식물, 산의 존재 또는 다른 지리적 요소에 의존하기 때문에 장소에 따라 다양하며, 또한 시간에 따라서도 다양하다. 즉, 계절과 계절, 일년주기, 10년 주기 그리고 빙하 시기 같은 시간 규모에 따라 다르다. 수십 년 또는 그 이상 지속되는 기후 또는 변동성이 평균적 상태에 대해 통계적으로 중요한 변동을 ‘기후변화’라 말한다.
기후변화 요인
자연적인 원인
기후변화는 외적으로 야기된 변화뿐만 아니라 기후시스템 요소의 변화와 요소간의 상호 작용에 의해서 발생한다. 외적 요소에 의한 기후변화의 대표적인 예로는 화산분화에 의한 성층권의 에어로졸 증가, 태양 활동의 변화, 태양과 지구의 천문학적인 상대위치 변화 등이 있다. 외적 요인 없이도 기후시스템은 자연적으로 변할 수 있습니다. 이는 기후시스템의 5가지 주요 구성요소, 대기권, 수권, 빙권, 지권, 생물권 각 요소들이 각기 상호 작용하여 끊임없이 변화하기 때문이다.
인위적인 요인
인간 활동이 대규모적으로 기후에 영향을 미치기 시작한 것은 산업 혁명 초기인 18세기 중엽부터이다. 인간 활동, 특히 공장이나 가정에서의 화석연료 연소와 생물체의 연소 등은 대기 구성 성분에 영향을 주는 온실가스와 에어로 솔을 생산하여 온실가스를 증가시키고 대기 중 에어로 솔에 의해 태양 복사에너지 반사와 구름의 광학적 성질변화(산란효과에 의한 지구 냉각화)를 일으키고 있다. 또한 CFCs 및 기타 불소 화합물, 브롬 합성물 등의 방출은 복사강제력에 영향을 주고 성층권의 오존층도 감소시킨다. 또한 도시화와 무리한 토지개발이나 산림채취 등으로 인한 토지 이용의 변화는 지구 표면의 물리적, 생물학적 특성에 영향을 준다.
지구온난화
기후시스템 및 지구온난화
우리가 살고 있는 지구의 기후시스템은 대기권, 수권, 설빙권, 생물권, 지권 등으로 구성되어 있으며, 각 권역의 내부 혹은 권역간 복잡한 물리과정이 서로 얽혀 현재의 기후를 유지한다.
기후 시스템을 움직이는 에너지의 대부분(99.98%)은 태양에서 공급되며, 기후 시스템 속에서 여러 형태의 에너지로 변하고 최종적으로 지구 장파복사 형태로 우주로 방출되게 된다.
이산화탄소와 같은 온실가스는 태양으로부터 지구에 들어오는 짧은 파장의 태양 복사에너지는 통과시키는 반면 지구로부터 나가려는 긴 파장의 복사에너지는 흡수하므로 지표면을 보온하는 역할을 하여 지구 대기의 온도를 상승시키는 작용을 하는데 이것이 바로 “온실효과”이다.
기후시스템에서 온실효과는 필요하지만 지난 산업혁명 이후 지속적으로 다량의 온실가스가 대기로 배출됨에 따라 지구 대기중 온실가스 농도가 증가하여 지구의 지표온도가 과도하게 증가되어 지구온난화라는 현상을 초래하게 되었다.
온실가스 종류 및 온난화 지수
지구온난화에 영향을 미치는 온실가스로는 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 수소불화탄소, 과불화탄소, 6불화황의 직접 온실가스와 일산화탄소, 질소가스, 비-메탄휘발성 유기물질의 간접 온실가스로 구분할 수 있으며, 이러한 온실가스들은 국가 경제의 원동력인 산업 활동과 우리의 일상생활과 밀접하게 연관되어 배출되고 있다.
온실가스별로 지구온난화에 기여하는 정도가 다르며, 일반적으로 이산화탄소를 기준으로 각 가스별 기여정도를 명시한 것을 지구온난화 지수(GWP, Global Warming Potentials)라 하고, 각 국가에서는 온실가스 배출량을 산정할 때 가스별 지구온난화 지수를 고려한 CO₂톤 단위로 배출량을 산정하고 있다.
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