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개요

기후변화의 정의

기후변화는 지구의 세계기후 또는 지역기후의 시간에 따른 변화를 말한다.

10년에서부터 수백만 년 기간 동안 대기의 평균상태 변화를 의미하는데,
최근에는 '지구온난화'로 인한 기후변화를 가리키는 경우가 일반적이다.

지구의 기온 상승은 지구 전체에 광범위하게 나타나고 있으며 북반구 고위도로 갈수록 더 크게 나타난다. 기후변화는 명백한 '사실'이다.

'기후변화에 관한 정부 간 협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change, 이하 IPCC)'는 2007년 「4차 기후변화 평가보고서」를 통해 "기후 시스템의 온난화는 지구 평균기온과 해수 온도 상승, 광범위한 눈과 얼음의 융해, 평균해수면 상승 등의 관측 자료를 통해 명백히 나타난다."라고 밝혔다.
또한 '지구온난화' 진행속도는 2001년 발표된 3차 보고서의 예측치를 넘어 예상보다 빠르게 진행되고 있다고 경고했다. 지구가 점점 더워지는 것이다.

지난 100년(1906~2005) 동안 지구 표면 온도는 0.74℃ 상승했다. 지난 100년간 가장 더웠던 열두 번의 해는 모두 1983년 이후에 나타났다. 1℃도 채 안 되는 온도 상승에 지구는 마치 '독감'에 걸린 아이처럼 이상징후를 나타내기 시작했다. 2003년 유럽에선 여름철 이상고온으로 35,000여 명이 사망했다.
같은 해 인도와 파키스탄, 방글라데시에서는 1월 최저기온이 평년보다 10℃ 낮은 이상저온 현상이 발생해 1,000여 명이 저체온증으로 사망했다. 6월에는 인도에서 40℃가 넘는 이상고온 현상이 발생해 탈수증과 열사병으로 15,000여 명이 사망했다.

기온이 높아지면 대기 중 수분 함유량이 높아지고 강수량이 증가한다. 반면 특정 지역에서는 기온이 높아지면 건조화가 진행되면서 가뭄이 심해지기도 한다. 태풍 발생이 증가할 가능성도 높아진다. 동남아시아에서는 잦은 태풍으로 많은 피해가 발생하고 있으며 아프리카 지역은 장기간 가뭄으로 사막화 지역이 확산되고 있다.
세계기상기구(WMO)는 2005년을 열파, 가뭄, 홍수, 허리케인 등 '극한기후 현상으로 점철된 해'로 규정했다.

2005년 유럽 대륙과 북아프리카에 몰아친 강력한 열파, 스페인과 포르투갈을 괴롭힌 최악의 가뭄, 러시아와 동유럽, 스위스, 오스트리아, 독일, 체코에서 발생한 홍수, 미국 동남부 일대에 발생한 사상 최다 빈도의 허리케인등이 지구촌을 뒤흔들었다.
해수면 상승으로 홍수 위험이 높아지는 지역에서 폭풍우 피해가 추가되어 막대한 피해가 발생했다. 이상기후로 인한 피해가 심해지자 사람들은 0.74℃의 지구 온도 상승에 대해 관심을 갖게 됐다.

지구온난화와 온실효과

1997년부터 1998년에 걸쳐서 발생한 엘니뇨에 의한 이상기후는 인도네시아에서 극심한 가뭄과 이로인한 산불피해를 발생시켰으며, 남미의 페루 등지에서는 호우에 의한 피해를 초래하였다.
또한, 2003년에는 유럽 각지가 폭염에 휩싸였고, 2005년에는 미국 남부에서 허리케인 카트리나에 의한 대규모 재해가 발생하였다.
이처럼 세계각지에서 빈발하고 있는 이상기후는 범지구적인 기온의 상승에 의한 기후변화 현상이라고 말할 수 있다.

지구온난화란 인간의 활동으로 인하여 발생한 이산화탄소, 메탄가스, 아산화질소, 오존 및 프레온가스 등으로 인하여 대기 중의 온실가스 농도가
증가함에 따라 지구에서 방출되는 열이 우주로 빠져 나가지 못하고 온실가스에 과다하게 흡수되어 지구의 열 균형에 변화가 발생하여 '자연적 온실효과'에 의한 적절한 온도보다 지나치게 더워지는 현상을 말한다.
좁은 의미에서는 산업혁명 이후 인간 활동에 의하여 대기 중으로 배출되는 온실가스가 적절한 양을 초과하여 발생하는 심각한 '온실효과'를 말한다.

지구온난화는 1980년 후반부터 문제시되어 왔으나, 그 메커니즘에는 불확실성이 있다고 주장하는 학설도 있다. 이로 인해, 지구온난화의 원인과 장래예측을 과학적으로 해명하는 노력이 계속되어 왔다. 기후변화에 대한 연구 중 가장 중요시되고 있는 것이 많은 국가들의 참가와 함께 전 세계 과학자에 의해 추진되고 있는 기후변화에 관한 정부간협의체(IPCC)에 의한 연구이다.
IPCC의 20년에 가까운 연구를 바탕으로, 지구온난화 메커니즘이 서서히 해명 되어 장래예측의 신뢰도 또한 높아지고 있다. 2007년 제4차보고서에서 지구온난화를 일으키는 온실가스가 산업혁명 이후 도시화, 산업화, 산림벌채 등으로 인해 급속히 증가하여 평상적인 온실효과를 초과함으로써 지구가 온난화되었다고 밝히고 과학적인 근거 제시를 통해 인류에게 책임이 있음을 발표한 바 있다.

지구 온난화가 일어나는 과정

【 지구 온난화가 일어나는 과정 】

태양으로부터 지구로 유입되는 에너지는 대부분 가시광선의 형태이며, 이중 약 30%는 우주로 나가고 70%는 우리가 딛고 서 있는 지면까지 도달한다.
지표면에 도달된 복사선도 적외선(infrared) 또는 열복사(thermal radiation)의 형태로 다시 우주로 내보내어 진다. 이때, 대기 중의 수증기나 이산화탄소와 같은 온실가스는 이 열을 흡수하여 대기를 따뜻하게 유지시켜 주는데, 이러한 온실가스가 마치 온실의 유리처럼 보온효과를 일으키는 것을 온실효과(greenhouse effect)라고 한다.

온실가스는 태양으로부터 지구에 들어오는 단파장의 태양 복사에너지는 통과시키는 반면, 지구로부터 방출되는 장파장의 복사에너지는 흡수함으로써 지구의 평균기온이 약 15℃를 유지할 수 있도록 한다.
달의 경우 태양이 비추는 면은 100℃가 넘고 반대쪽은 영하 200℃가 되는 이유는 대기가 없어 온실효과 현상이 나타나지 않기 때문이다.

기후변화의 원인

자연적 원인

1) 내적요인

기후변화 자연적 원인 중 내적요인으로는 대기가 다른 기후시스템과의 상호작용으로, 서로 상호작용 하는 요소들은 대기, 해양, 바다 얼음, 육지, 이들의 특징(식생, 반사도, 생물체와 생태계), 눈 덮인 정도, 육지 얼음, 물 수지 등을 들수 있다.

2) 외적요인

기후변화 자연적 원인 중 외적요인으로는 화산 분화에 의한 성층권의 에어로졸 증가, 태양 활동의 변화, 태양과 지구의 천문학적 상대위치 관계 등을 들 수 있다. 먼저 화산폭발의 경우 폭발시 분출되는 화산재나 미세먼지 등이 수개월에서 수년동안 대기 중에 머물며 태양복사를 차단하게 되어 기온이 낮아지게 된다.
태양 흑점 수 변화에 의한 태양 복사에너지량의 변화도 있는데, 실제로 유럽, 북미 대륙의 경우, 흑점이 많은 기간에는 지구의 온도가 낮았다. 또한 지구의 공전궤도는 10만 년을 주기로, 지구의 자전축은 41,000년을 주기로 조금씩 바뀌는데 이에 따라 지구가 받는 태양의 복사에너지도 주기적으로 변화하게 되고, 이러한 현상이 기후에 영향을 미치기도 한다.

인위적 요인

2013년에 IPCC에서 발간된 기후변화 5차보고서의 의하면 대기 중 온실가스의 농도 증가, 관측된 온난화 등을 고려할 때 기후변화에 대한 인류의 영향은 명백하다고 판단하였다.

1) 강화된 온실효과

산업화 화석연료(석탄, 석유, 가스등의 에너지원)의 사용증가로 대기 중 greenhouse gas의 농도가 현저하게 증가하면서 장기간 대기 중에 남아 온실효과를 발생한다.
주요 요인은 질소비료 사용, 폐기물 소각, 냉매, 세척제 및 스프레이 사용, CO2, CH4, N2O의 증가를 들수 있다.

2) 에어로졸의 효과

인간의 활동으로 인한 산업화가 대기 중 에어로졸의 양을 증가시키며 인간의 활동에 의해 만들어진 에어로졸은 며칠동안만 대기중에 남아있기 때문에 산업지역과 같은 발원지역 부근에 집중되는 경향이 있다. 온실기체의 증가에 따른 지구 온난화에 짧은 기간 동안만 영향을 미친다.

3) 토지 피복의 변화

도시화, 산업화로 인한 고층 건물의 집중, 산림훼손 등을 인한 토지 이용도 변화로 기후변화가 발생할 수 있다.

4) 삼림파괴

도로의 건설, 벌목, 농업의 확장, 땔감으로의 삼림 사용 등이 삼림 파괴의 주된 원인이다. 삼림은 종의 서식과 생물 다양성의 보존은 물론, 기후와 물의순화, 영양분의 순환에 의해 인류 생명 유지 시스템의 일부로서 기여한다.
대규모의 산림 제거는 물 순환 체계에도 심각한 영향을 미쳐 증발산량, 강수량에도 부정적 영향을 주며, 연소과정에서 대기 중으로 이산화탄소를 배출하여 온실효과에 영향을 미쳐 지구 온난화를 더욱 가중시킨다.

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