기후변화, 지구 온난화

지구온난화를 유발하는 대기 중 온실가스 이산화탄소 메탄 일산화질소등 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 농도증가가 그 주된 원인임을 규명하였다. 온실효과로 인하여 지구온난화의 지표인 지구표면온도는 지구표면 온도는 지난 년 동안 100 (1906~2005) 0.74±0.18 . ℃ 상승하였다. 이러한 기온 상승은 우리나라가 속해 있는 북반구 고위도로 갈수로 더 크게 나타나고 있으며 해양보다 육지가 더 빠른 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. (김임순 저탄소녹색성장. 2009)

지구평균 해수면은 1961년~1993년간 매년 1.8mm씩 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 엘니뇨 현상도 그 크기나 발생 빈도 및 지속성이 1970년대 중반 이후 증가한 것으로 나타나고 있다. (김임순 저탄소녹색성장.2009)

기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC) 은 4차 보고서를 통해 21세기 기후 변화의 가속화 전망을 제시하고 있다. 현재와 같이 지속적으로 화석연료를 사용한다면 세기 말까지 지구평균기온이 최대 6.4 ℃상승하고 해수면은 59mm상승할 것으로 전망하고 있다.

또한 IPCC 배출 시나리오에 관한 특별보고서(IPCC Special Report on Emission Scen-arios)(SRES, 2000)에 따르면 2000년에서 2030년까지 전 세계 온실 가스는 25~90%(CO₂ -상당 )    

증가할 것으로 예상된다. (김임순 저탄소녹색성장 . 2009)

기후변화에 대해 이해하기 위해서는 우선 기후에 대한 이해가 필요하다. 일반적으로 날씨 는 우리가 매일 경험하는 기온, 바람, 비 등의 대기상태를 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, 일년 주기, 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.

(1) 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 있다. 이는 기후시스템의 5가지 주요 구성요소, 대기권, 수권, 빙권, 지권, 생물권 각 요소들이 각기 상호 작용하여 끊임없이 변화하기 때문이다.( 김임순 저탄소녹색성장 .2009)

(2) 인위적인 원인

인간 활동이 대규모적으로 기후에 영향을 미치기 시작한 것은 산업혁명 초기인 18세기 중엽부터로 1970년부터  2004년 사이에 지구 온실가스 배출량은 70%나 증가하였다. (IPCC, 2007) 인간 활동, 특히 공장이나 가정에서의 화석연료 연소와 생물체의 연소 등은 대기 구성 성분에 영향을 주는 온실가스와 에어로솔을 생산하여 온실가스를 증가시키고 대기중 에어로솔에 의해 태양 복사에너지 반사와 구름의 광학적 성질변화 (산란효과에 의한 지구 냉각화) 를 일으키고 있다. 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.

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 대기 중 온실가스 농도가 증가하여 지구의 지표온도가 과도하게 증가되어 지구온난화라는 현상을 초래하게 되었다.1