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온난화
온난화(溫暖化)는 지구의 기온이 높아지는 현상을 말한다.
개요
대기 중 이산화탄소 양이 늘면 지구가 점차 따뜻해져 빙하가 녹고, 많은 지역이 바다에 잠기게 된다. 이로 인해 기후 균형도 무너져 가뭄·태풍 등 갖가지 재난이 세계 곳곳에서 발생한다. 산업화로 인해 대량 발생한 이산화탄소·메탄 등이 지구를 감싸 온실효과를 일으키는 것이 원인으로 꼽히며 한파도 온난화로 인한 기상이변 때문이다.
지구 온난화의 영향으로 경기도 내 사과 재배 가능 면적이 30년 뒤에는 84%가 줄어들 것이라는 조사결과가 나왔다. 경기도농업기술원에 따르면 현재 기온 상 경기도에서 사과를 재배할 수 있는 면적은 19만4000㏊(2014년 기준)이다. 그러나 기후변화 시나리오를 분석한 결과 2030~2040년에는 포천·가평·이천·여주 등 현재 도내 사과 주산지의 평균 기온이 현재보다 2.2도 상승한 12.7도로 조사됐다. 이에 따라 연평균 7.5도~11.5도 기온에서 자라는 사과의 2030~2040년대 도내 재배 가능 면적은 현재보다 83.9% 줄어든 3만1000㏊의 면적일 것으로 추정된다. 그것도 포천·연천 등 경기 북부 일부 지역에서만 생산이 가능하며 온난화가 계속되면 2040~2050년쯤 도내 사과 재배 가능 면적은 현재보다 97.5% 줄어든 4780㏊만 가능할 전망이다. 기온 상 재배 가능 면적이 줄어드는 것은 사과만이 아니다.
경기도 특산물 중 하나인 포도(연평균 11도~15도에서 재배)의 재배 가능 면적도 현재 35만8000㏊에서 78.5% 줄어든 7만7000㏊이며 인삼의 재배 가능 면적도 현재 95만4000㏊에서 84만4000㏊로 11.9% 줄어들고 있다. 반면 연평균 11.5도에서 15.5도에서 자라는 배의 경우 재배 가능 면적이 현재 67만3000㏊에서 76만6000㏊로 13.8% 늘어나는 것으로 예상했죠. 아열대과일 재배 면적도 증가할 전망이다. 실제로 블루베리의 도내 재배 면적은 2011년 144㏊에서 2015년 254㏊으로 76.4% 증가했고 체리도 같은 기간 11.6㏊에서 17.5㏊으로 50.9% 늘었다. 2012년 재배면적이 7.9㏊에 불과하던 아로니아의 경우 2015년 75.8㏊로 급증했다. 그러므로 지구 온난화에 따른 도내 주요작목의 재배환경 변화를 분석해 미래에 적합한 작목선정과 안정적인 작물생산이 가능하도록 기후변화대응 연구 사업을 지속적으로 추진해야 된다.[1]
지구 온난화
지구 온난화(地球溫暖化, Global Warming)는 지구 표면의 평균온도가 상승하는 현상이다. 땅이나 물에 있는 생태계가 변화하거나 해수면이 올라가서 해안선이 달라지는 등 기온이 올라감에 따라 발생하는 문제를 포함하기도 한다. 온난화 현상 자체는 과거에도 있었으나, 여기서는 주로 19세기 후반부터 관측되고 있는 온난화를 가리킨다. 이러한 현대 온난화의 원인은 온실가스의 증가에 있다고 보는 견해가 지배적이다. 산업 발달에 따라 석유와 석탄 같은 화석연료를 사용하고 농업 발전을 통해 숲이 파괴되면서 온실효과의 영향이 커졌다고 본다. 현재 기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC)에서 인정한 견해는 19세기 후반 이후 지구의 연평균기온이 0.6℃ 정도 상승했다는 것이며, 20세기 전반까지는 자연 활동이 온난화를 유발했지만 20세기 후반부터는 인류의 활동이 온난화를 유발했다는 것이다.
- 좁은 의미 - 인간 활동으로 인해 20세기 말부터 지구의 평균 기온이 상승하는 현상
- 넓은 의미 - 지구의 기온이 어떠한 이유에서든 평균 이상으로 증가하는 현상
지구 온난화가 특히 주목받고 해결하기 위해 많은 과학자들이 끊임없이 노력하는 이유는 인류 멸망의 여부가 달려있는 문제이기 때문이다. 지구 온난화로 인해 현재 전세계적으로 유래없는 거대한 자연재해가 빗발치고 있다. 이는 현재 인류문명이 직면한 최대 위협이라고 할 수 있다. 안토니우 구테흐스 UN 사무총장은 "지구 온난화(global warming)의 시대는 끝났다. 이제 지구 열탕화(global boiling)의 시대이다."라고 밝혔다.[2][3]
용어
기상과 기후
기상은 날씨의 한자어로서, 지상에서 관측하는 대기의 활동이나 현상을 뜻한다. 비가 오거나 날씨가 덥거나 하는 매일 매일 변화하는 것은 기상이지만 기후는 오랜 시간 동안 특정 지역에서는 나타나는 기상현상의 특징을 뜻한다. 즉 봄 여름 가을 겨울마다 나타나는 현상은 기상이라고 해야 하지만 10년 전과 비교해보니 여름철 강수량이 줄어든 것이나 여름 중 최고기온 35℃ 이상인 날 수가 늘어난 것은 기후가 변화했다고 표현하는 것이 옳다. 기후변화가 진행되며 생성되는 온실 가스는 주로 탄소 배출이 원인이다. 기후변화가 일어나게 되며 지구 온난화가 가속화되었다.
기후변화와 지구 온난화
학술적으로 기후변화가 표제어로 더 적절한 명칭이다. 기후변화에 기온상승(지구 온난화) 외에도 강추위, 폭풍, 가뭄 등이 포함되기 때문이다. 또한 반대로 "지구 온난화로 인한 기후변화"로 볼 수도 있다. 기후변화(Climate change)와 지구 온난화(Global Warming) 외에도 지구 가열(Global heating), 기후 위기(Climate crisis), 기후 비상사태(Climate emergency), 기후 붕괴(Climate collapse), 기후 재앙(Climate disaster), 지구 열대화(Global boiling) 등의 용어가 있다.
산업화 이전
'1.5℃나 2℃ 등 온도가 상승하게 되면'이라는 표현은 '해당 시점으로부터 기온이 몇 도가 상승하면'이 아니라 산업화 이전(pre-industrial, 1850년~1900년) 대비 지금까지 상승한 지구 평균 기온을 뜻한다. 산업혁명 이전이 아니다. 산업혁명 이전과 이후에는 기온 변화에 큰 변화가 없었고 이산화 탄소 배출도 미미했기 때문이다. 기온이 뚜렷하게 증가하기 시작한 시기를 지구온난화의 시점으로 본다.
State of the Global Climate in 2021 보고서에 따르면 세계기상기구(WMO)는 2가지 상황만 제외하고는 보통 1981년~2010년을 기저선으로 사용한다고 한다. 2가지 상황 중에 하나가 바로 세계 평균 기온을 나타낼 때 1850년~1900년 기저선을 사용하는 것이다. 이는 IPCC 보고서에서도 채택한 기저선인데, 상대적으로 파리협정 목표까지의 진행 상황을 이해하기 쉽게 하기 위해 사용한다고 한다. 다른 상황 하나는 온실가스에 대해서 1750년과 비교하는 것이다. 빙하 코어에 생긴 공기방울로 분석하여 훨씬 먼 과거의 온실가스 농도를 알 수 있기에, 더 긴 기간의 변화도 볼 수 있고, 온실가스 농도가 점차 증가하기 시작했던 시기도 알 수 있는 1750년을 기준으로 정했다고 한다.[3]
온난화 현상의 과정
경과
온난화는 1972년 로마클럽 보고서에서 처음 공식적으로 지적되었다. 이후 1985년 세계기상기구(WMO)와 국제연합환경계획(UNEP)이 이산화탄소가 온난화의 주범임을 공식으로 선언하였다. 1988년에는 IPCC가 구성되어 기후 변화에 관한 조사와 연구를 행하고 있다. 1988년 미국항공우주국(NASA)에서 미국 의회에 지구온난화에 대한 발언을 한 것을 계기로 일반인에게도 널리 알려지게 되었다. 지구의 연평균기온은 원래 400년에서 500년 정도를 주기로 약 1.5℃의 범위에서 계속 변화한다. 15세기에서 19세기까지는 비교적 기온이 낮은 시기였으며 20세기에 들어와서는 기온이 오르고 있어서, 어떤 면에서는 기온 상승이 자연스러운 현상일 수도 있다. 하지만 대기 중의 이산화탄소 양은 1800년대에는 280ppm이었으나 1958년에는 315ppm, 2000년에는 367ppm으로 계속 증가하고 있으며 다른 온실기체도 증가하고 있다.
원인
온난화의 원인은 아직까지 명확하게 규명되지 않았으나, 온실효과를 일으키는 온실기체가 유력한 원인으로 꼽힌다. 온실기체로는 이산화탄소가 가장 대표적이며 인류의 산업화와 함께 그 양은 계속 증가하고 있다. 이외에도 메탄, 수증기가 대표적인 온실기체다. 특히 현대에 사용하기 시작한 프레온가스는 한 분자당 온실효과를 가장 크게 일으킨다. 또한 인류가 숲을 파괴하거나 환경오염 때문에 산호초가 줄어드는 것에 의해서 온난화 현상이 심해진다는 가설도 있다. 나무나 산호가 줄어듦으로써 공기 중에 있는 이산화탄소를 자연계가 흡수하지 못해서 이산화탄소의 양이 계속 증가한다는 것이다. 이러한 가설 이외에도 태양 방사선이 온도 상승에 영향을 준다거나, 오존층이 감소하는 것이 영향을 준다거나 하는 가설이 있지만 온실효과 이외에는 뚜렷한 과학적 합의점이 존재하지 않는 상태이다.
자연적 원인
인간의 행동이 아닌 자연적, 천체적 원인으로도 지구의 온도 변동이 온다는 것. 자연과 천체가 지구의 온도에 영향을 주는 것은 사실이다. 그러나 자연적 원인만으로 현대의 급격한 기후변화를 설명하는 것은 사실상 불가능하다는 것이 정설. 자연적 원인이 100%이고 인위적 원인으로 인한 기후변화는 없다는 것은 음모론으로 취급되며, 자연적, 인위적 요인 모두 지구온난화에 영향을 끼친다.
- 태양 복사량
자연순환론, 기후변동주기론, 태양활동주기론 등이 이 목차에 해당한다. 인간 활동의 온실가스 배출보다 이 요인이 더 영향이 크다고 주장하는 이들도 많다. 태양활동의 주기와 지구의 기후 사이의 연관성을 파악하는 연구는 수백 년 전부터 존재해왔다. 이 연구는 흑점 수나 태양복사량을 통해 태양활동을 파악한다. 1600년부터 측정된 태양복사량의 변화를 파악해보면, 400년간 태양의 활동은 꾸준히 증가 추세를 보이고 있으며, 지구의 기온도 역시 꾸준히 증가하고 있다. 더불어 소빙하기가 왔던 1600년에서 1700년 사이의 경우에는 태양활동이 현저히 떨어져 있다. 참고로 17세기 구간에서 물결모양이 나타나지 않은 것은 데이터가 부족하여 추정치로 대체한 것이다.
리처드 윌슨이 나사 ACRIM 위성 3개에서 관측된 자료를 모아 만든 1978~2003년의 25년치 태양복사 관계 자료에 따르면, 1970년대 말 이후 태양복사량이 거의 10년에 0.05% 정도 증가했다. 이 증가한 0.05%는 전체 인류가 사용하는 에너지의 양을 뛰어넘는다고 한다. 또한 윌슨은 이러한 태양복사량의 증가 영향이 1978년보다 이전부터 있었는지는 알 수 없지만, 20세기 내내 이런 영향이 계속 있었을 경우, 현대의 지구온난화에 크게 기여할 만한 요소가 될 것이라 보고했다. 간혹 지구온난화 인재설의 반박 예로 4억 4천만 년 전인 오르도비스 빙하기(Ordovician glacial period)에는 이산화탄소 농도가 매우 높았는데도 기온이 매우 낮았다고 하는데, 사실은 이산화탄소 농도가 1000ppm대에서 500ppm대로 떨어지면서 시작되었다는 것이 정설이며 태양열 자체가 4% 정도 낮았다. 참고로 최근 100년간의 태양열 변화는 1365~1366W/m^2 수준으로 매우 미세한 변동을 보였다. 이 빙하기 때에는 그보다 훨씬 낮았으니 이로 인해 빙하기가 찾아온 것이 합당하다.
2010년, 남극 세종과학기지의 윤호일 박사 등의 연구에 따르면 지구는 1950년대~70년대 사이부터 태양활동 감소로 이미 소빙하기에 진입했으며, 2000년대의 이상기후는 그런 소빙기와 지구온난화의 충돌이라고 분석하기도 했다.
- 지구 운동
태양이 방출하는 복사량이 일정하더라도, 황도면에 대한 지구 자전축의 변동, 지축의 세차운동, 지구 공전궤도의 변화가 있을 경우 지구가 받아들이는 태양 복사량에 영향을 준다. 대표적으로 밀란코비치 이론이 있고, 뮬러/맥도널드 이론이 있으며, 우주 주기에 관련된 이론도 나왔다. 밀란코비치 이론은 지축 경사와 궤도의 반지름과 이심률 등의 변화로 태양 복사 에너지가 변화하는 것이 기후 변화의 결정적 요인이라는 것이다. 밀란코비치가 이러한 요소를 바탕으로 과거의 지구 기온을 계산한 결과가 실제 지질학적 자료와 잘 맞아떨어졌기 때문에 이는 빙하기가 오는 이유를 설명하는데 있어서 정설로 인정받고 있다.
그러나 밀란코비치 이론은 현재의 기후변화를 설명하는 데는 큰 도움이 되지 않는다. 지구의 운동 자체의 변화는 수십 년~수백 년 정도의 단기간에 일어나는 변동을 다루기에는 적합하지 않기 때문이다. 마지막 빙하기가 끝난 후의 시대로 한정해서 보면 대략 기원전 6천 년~4천 년쯤에 지구의 기온과 습도가 절정에 달했으며, 이 시기에 최초의 도시문명들이 나타났다. 그 후 기온은 전반적으로 점차 하락했는데 이 결과가 밀란코비치 이론의 예상과 부합한다. 현재의 기온 상승이나 1950년대부터의 기온 하락, 10세기의 기온 상승이나 소빙하기 등의 기후 변화는 밀란코비치 이론에서 설명하는 장기간의 추세와는 별도의 변동으로 볼 수 있다.
- 우주 먼지
2019년, 4억 6천만년 전의 빙하기가 화성과 목성 사이 소행성대의 충돌로 생겨난 우주먼지라는 이론이 나왔다. 일부 사람들은 17세기의 소빙하기의 원인 역시 우주 먼지라고 주장하기도 한다. 즉 당시에는 태양계가 우주먼지의 농도가 짙은 지역을 지나게 되어 태양빛이 약해졌기 때문에 기온이 낮아졌다는 것이다. 흥미로운 주장이지만 적어도 1950년대 이후에는 그 정도의 변화는 충분히 관측할 수 있었으므로 50년대부터의 기온 하락이나 그 이후의 기온 상승과는 직접적인 관계는 없는 듯하다.
- 태양광 반사율 감소
빙하, 빙상, 영구동토층의 융해, 숲 훼손은 태양광 반사율을 감소시켜서 지구가 태양에너지를 더 받게 된다. 문제는 이들 자체가 지구 온난화의 결과이므로 악순환이 발생할 수 있다.
인위적 요인
사실상 주요 내용. 인간의 활동으로 기후가 변화하고 있다는 내용이다.
- 온실가스
사실상 지구온난화의 주범으로, 이산화탄소에 의한 지구온난화 모델에 따르면 대류권 온도는 높아지지만 성층권 온도는 오히려 낮아져야 한다. 실제로 성층권 온도를 관측한 결과 성층권 온도는 낮아지는 현상이 발견되었고, 온도 하락의 정도 역시 이산화탄소 모델에서의 예측과 거의 일치했기 때문에 이는 이산화탄소 모델의 중요한 근거 중 하나가 되었다. 온실가스는 빛의 한 종류인 적외선은 막고, 가시광선은 들여보낸다. 문제는 태양 》지구의 에너지는 가시광선이 많고, 지구 》우주의 에너지는 적외선이 많다는 것. 들어오는 에너지양은 그대로인데 나가는 에너지양은 줄어드니 온도는 증가한다.
산업 혁명이 발달한 1850년대 이후, 화석 연료 사용량이 급격히 증가한 것과 더불어 벌목 및 무분별한 토지 개발 등 인간 활동으로 CO2 등 많은 양의 온실가스가 대기로 배출되고 이것이 누적된 결과, 지구 전체의 평균 기온은 계속 상승하고 있다. 특히 우리나라의 평균 기온 상승률은 지구 전세계보다 2배 높은 폭으로 상승하는 것으로 나타났다. 이로 인해 봄꽃의 개화시기가 변하였는데다가 이에 따라 지속될 경우 수도권 계절의 길이 및 대한민국 아열대 기후 지역의 변화도 우려하고 있다. 과학자들은 현제 추새데로라면 빙하가 녹아 해수면이 높아지고, 조기개화, 동식물의 서식지 변화 및 멸종 등 생테계에 심각한 변화를 일으킬 것으로 예상한다. 특히 IPCC는 인간 활동으로 인해 지구 온난화가 주로 발생하며, 이 상태가 심화되면 인간 생활과 생태계를 비롯해 지구환경에 악순환을 초래하는 문제가 발생할 수 있다고 경고하기도 했다.[3][2]
결과
지구의 연평균기온이 계속 올라감으로써 땅이나 바다에 들어 있는 각종 기체가 대기 중에 더욱 많이 흘러나올 것으로 예측된다. 이러한 피드백 효과는 온난화를 더욱 빠르게 진행시킬 것이다. 온난화에 의해 대기 중의 수증기량이 증가하면서 평균강수량이 증가할 것이고 이는 홍수나 가뭄으로 이어질 수 있다. 가장 큰 문제는 해수면이 상승하는 것으로, 기온 상승에 따라 빙하가 녹으면서 이 현상이 일어날 것으로 예측된다. 2000년 7월 NASA는 지구온난화로 그린란드의 빙하가 녹아내려 지난 100년 동안 해수면이 약 23cm 상승하였다고 발표하였다. 그린란드의 빙하 두께는 매년 2m씩 얇아지고 있으며 이 때문에 1년에 500억 톤 이상의 물이 바다로 흘러 해수면이 0.13mm씩 상승하고 있다는 것이다. 이러한 해수면 상승은 섬이나 해안에 사는 사람들의 생활에 영향을 미칠 것이며 특히 해안에 가까운 도시에는 대단히 큰 문제를 일으킬 수 있다. 또한 북극곰이나 펭귄을 비롯한 여러 동물이나 식물들이 멸종위기에 처해있다. 대한민국의 경우 겨울이 사라지고 사막이 생길 수 있으며 태풍과 가뭄 등 자연재해의 강도가 증가할 것으로 예상되고 있다.
해결방안
가장 근본적인 해결방법은 온실가스의 배출량을 줄이는 것이다. 온실가스의 배출량을 줄이기 위한 방법으로는 에너지 절약, 폐기물 재활용, 환경친화적 상품 사용, 신에너지 개발 등을 생각해 볼 수 있다. 한편, 국제 사회는 지구 온난화에 따른 기후 변화에 대응하기 위해 1992년 6월 유엔환경개발회의(UNCED)에서 기후변화협약(UNFCCC)을 채택하였고 1997년 12월 교토의정서를 채택하여 2005년 2월에 발효시키는 등 온실가스 배출량을 줄이고 기후변화에 대처하기 위해 많은 노력을 하고 있다.[2]
동영상
각주
참고자료
같이 보기
