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1. 지구온난화 개요
1.1. 지구온난화의 정의
지구온난화는 태양의 복사에너지가 지표면에서 반사돼 지구를 떠나면 온실가스가 대기권 표면으로 되돌아와 지구의 평균온도가 상승하는 현상을 말한다. 온실가스가 대기 중에 축적되면 지표면에서 외부로의 적외선 방출이 차단돼 지구가 온난화되는 현상이 바로 지구온난화이다. 이는 사막화, 해수면 상승, 생태계 변화 등 부정적인 영향을 미친다.
1.2. 지구온난화 연구 배경
지구온난화 연구 배경은 다음과 같다.
스웨덴의 과학자 스반테 아레니우스는 1896년 대기 중 온실가스의 영향으로 지구의 평균기온이 상승하는 온난화 현상을 처음으로 발견하였다. 당시에는 빙하시대의 수수께끼를 푸는 것에 과학자들의 관심이 집중되어 있었고 환경문제에 대해서는 큰 관심이 없었기 때문에, 아레니우스의 발견은 획기적이었으나 주목을 받지 못했다.
이후 1968년, 영국의 증기기관 기술자였던 가이 스튜어트 캘린더가 "인간의 산업 활동으로 대기 중 이산화탄소가 증가하여 지구온난화가 일어날 것"이라고 영국 기상학회에서 발표하면서 과학자들의 주목을 끌게 되었다. 이를 계기로 지구온난화 연구에 박차가 가해졌다.
즉, 지구온난화에 대한 연구는 아마추어 기상관이었던 캘린더에 의해 시작되었다고 볼 수 있으며, 이후 과학자들이 본격적으로 지구온난화에 대해 관심을 가지고 연구를 진행하게 되었다. 이처럼 지구온난화 연구의 배경에는 오랜 기간에 걸친 꾸준한 관심과 노력이 있었다.
1.3. 지구온난화 기본 원리
지구온난화는 태양의 복사에너지가 지표면에서 반사돼 지구를 떠나면 온실가스가 대기권 표면으로 되돌아와 지구의 평균온도가 상승하는 현상이다. 태양열은 광파장의 형태로 지구에 도달하며, 그중 일부는 흡수돼 지구를 데운 후 적외선의 형태로 대기로 반사된다. 문제는 얇은 대기권이 공해물질로 인해 점차 두꺼워져 가고 있다는 것이다. 이 층이 점점 두꺼워져 갇히는 열이 많아짐에 따라 지구가 점점 더워지고 있다.
구체적으로, 태양광은 지표에 도달하여 일부 흡수되어 지구를 데우고 나머지는 반사되어 대기로 나가게 된다. 하지만 대기 중 온실가스들이 이 반사된 적외선을 흡수하여 지표면으로 다시 돌려보내게 된다. 이로 인해 지표면의 열이 대기 중에 갇히게 되어 지구의 평균온도가 상승하게 되는 것이다. 이와 같은 메커니즘을 "온실효과"라고 한다.
즉, 태양으로부터 오는 복사에너지는 지구에 도달하여 지표에 의해 흡수되고 일부는 반사되어 대기 중으로 나가게 되는데, 대기 중의 온실가스들이 이 반사된 적외선을 흡수하여 다시 지표면으로 보냄으로써 지구의 평균기온이 상승하게 되는 것이 지구온난화의 기본 원리라고 할 수 있다.
2. 지구온난화 실태
2.1. 지구 온도 및 해수면 상승
지난 20세기 동안 지표면의 평균온도가 0.6℃ 높아졌고 해수면은 10~20cm 상승하였다. 미국국립해양대기국은 이러한 지구온난화는 급격한 기후변화와 함께 대재앙을 불러올 것이라고 경고하였다.
지구온난화의 영향으로 해수면이 상승하고 있는데, 이론상 세계의 빙하가 모두 녹는다면 해수면을 60m 이상 상승시킬 수 있다. 그러나 현재 추세대로 온난화가 진행된다면, 남극과 북극의 빙산이 녹고 바닷물이 팽창하여 2100년에는 해수면 상승이 지구의 모든 연안지역에 걸쳐 50㎝～2m에 이를 것으로 추정되고 있다. 해수면 상승이 1m라고 가정할 때 침수되는 면적은 전 세계 육지의 3%에 불과하지만, 이 침수지역은 경작지 면적의 1/3을 차지하고 10억 인구의 생활터전인 것이 문제이다. 특히 인도양의 몰디브공화국은 1,176개의 낮은 산호섬으로 이루어져 있는데, 평균 고도가 해발 2m라고 하니 큰 문제가 아닐 수 없다. 해수면이 상승하면 많은 해안 도시들은 대륙으로 후퇴할 것인가 제방을 쌓을 것인가 하는 어려운 선택에 직면할 것이다.
2.2. 기후 변화의 양상
지구온난화로 인한 기후 변화는 전 세계적으로 다양한 양상으로 나타나고 있다. 먼저 기온의 상승이 두드러지게 나타나고 있다. 지난 20세기 동안 지표면의 평균온도가 0.6℃ 상승했으며, 이러한 기온 상승 추세는 앞으로도 계속될 것으로 예측된다. 특히 북극 지역의 경우 다른 지역에 비해 기온 상승 폭이 크게 나타나고 있다.
이와 함께 강수량 분포의 변화도 관찰되고 있다. 일부 지역에서는 강수량이 증가하는 반면, 다른 지역에서는 가뭄이 심해지고 있다. 열대 및 아열대 지역에서는 홍수와 가뭄이 번갈아 발생하는 경향이 있다. 엘니뇨 현상의 빈도와 강도 또한 증가하고 있어, 이로 인한 극단적인 기후 변화가 자주 관찰되고 있다. 이러한 강수량 변화로 인해 물 부족 문제가 심각해지고 있다.
또한 극端 기상 현상, 즉 폭풍, 열대 폭풍, 열대 저기압, 가뭄 등의 발생 빈도와 강도가 증가하고 있다. 이러한 극端 기상 현상은 사회기반시설과 농업, 나아가 인명 피해까지 초래하고 있다. 2019년 열대 저기압 "돌리"로 인한 모잠비크 홍수, 2020년 허리케인 "레타"로...
