현재 지구를 위협하는 가장 위험한 기후변화 중 하나인 지구온난화, Global warming에 대해서 알아보자
마찬가지로 단어를 정의하고 가야겠지??
지구 온난화란?
-온실가스가 대기중에 누적되어 지구의 온도를 상승시킴으로써 지구 생태계에 영향을 미치는 현상을 말한다
이 현상은 19세기 후반부터 시작된 전 세계적인 기온 상승을 통칭한다.
-해수면의 상승과 이에 따른 육지 면적의 감소, 생태계의 변화와 파괴, 번식 생물종의 구성변화,
농작물의 수확량 변화 등 범 지구적으로 광범위한 영향을 미치고 있음.
-> 전세계적으로 주목해야 할 문제이자 해결해야만 하는 과제
-대기 중 공기의 기온 상승은 스모그 형성을 촉진시키고, 대기 순환과 강수형태를 변화시켜 산성물질의 수송과 침적 형태 역시 변화되고 있음.
-> 다른 오염과 복합적으로 작용하여 더 악영향을 만들어냄
?? 대기가 어떻게 생겨먹었길래 저러는거야??
지구에서 발생하는 기상현상들은 태양으로부터 받는 에너지로부터 시작한다.
태양복사에너지는 지표면 상의 복사에너지 분포의 불균형을 유발하고 에너지의 불균형으로 기상현상이 발생한다.
<대류권 (Troposphere)>
- 10 km 미만의 대기권
- 기상현상 발생
<성층권 (Stratosphere)>
- 10 km ~ 50 km
- 오존층이 존재하는 구간
<중간권 (Mesosphere)>
- 50 km ~ 80 km
- 공기가 희박 / 기상현상 없음
<열권 (Thermosphere)>
- 80 km 이상의 대기권
- 오로라 현상이 발생
** 이 정도는 중학 과학시간에 다 배운다.
그래서 이 지구온난화가 그렇게 심각해??
2001년 기후변화에 관한 정부간 패널 (IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change)
- 지난 100년간 지구의 평균기온은 0.6 ℃, 해수면 10 ~ 25 cm 상승
2007년 기후변화 IPCC 4차보고서
- 2100년 이전, 여름철 북극의 얼음이 완전히 사라질 수 있다고 전망
2013년 기후변화 IPCC 5차보고서
- 지난 112년간 평균기온은 0.89 ℃ 상승, 해수면상승률은 20세기 평균(1.7 mm/년)에 비해 약 2배(3.1 mm/년) 증가
- 21세기말 지구 평균기온은 최대 3.7 ℃, 해수면은 63 cm 까지 상승할 것으로 예측 (시나리오에 따라 다름.)
심각하지?? 인류의 존폐가 달렸다.
지구온난화의 원인이 뭔데??
온실효과다! 이 효과를 정의해보자면?
- 지구대기 중에 포함되어 있는 수증기나 이산화탄소와 같은 대기성분이 (온실가스)
- 지구에 도달한 태양에너지가 외부로 복사되는 것을 차단하여 (매커니즘)
- 지구의 온도가 비교적 따뜻하게 유지되는 것을 말함. (현상)
-> 이게 에너지를 나가는 건 막는 것은 좋은데 태양에너지는 지속적으로 들어오는 것이 문제다.
온실효과를 이끌어내는 온실가스는 뭔데??
6대 온실가스 : 이산화탄소 (CO2), 메탄 (CH4), 아산화질소 (N2O), 수소불화탄소 (HFCs, Hydrofluorocarbons), 과불화탄소 (PFCs, Perfluorocarbons), 육불화황 (SF6)
우리가 주목해야 할 기체는 이산화탄소와 메탄이다.
++요즘은 메테인이라고 한다더라..?
각 기체들을 살펴보자면
이산화탄소 (CO2)
- 생명체의 호흡, 화석 연료, 산림 등의 연소에 의해 대기중으로 방출
- 100년 이상 대기중에 잔류하며 온실효과 기여도는 약 50 %로 추정
메탄 (CH4)
- 홍수가 발생한 전답, 가축 배설물 등과 같이 주로 산소가 없는 환경에서 유기물 분해시 생성
- 20년 정도 잔류하며 열 흡수 능력은 이산화탄소 (CO2)의 20~30배, 온실효과 기여도는 약 15 %로 추정
아산화질소 (N2O)
- 토양이나 화학 비료, 화석 연료 연소에 의해 생성
- 120년 가량 잔류하며 온실효과 기여도는 약 5 %로 추정
프레온가스 (수소불화탄소 (HFCs), 과불화탄소 (PFCs)) 등 냉매제와 절연제 (육불화황(SF6))
- 냉장고, 에어컨 등에 사용되는 냉매제, 반도체의 절연제, 스프레이 등에 사용되는 가스로
1930년대 이후 사용량이 급격히 증가
- 100년 이상 잔류하며, 열 흡수 능력은 이산화탄소 (CO2)의 10,000배 이상
- 온실효과 기여도는 약 20 %로 추정
온실효과가 그렇게 심각한가...? 온실효과도 지구에 필요한거 아니야??
맞다. 필요한 것이긴 한데.. 그 정도가 심각해지는 것이다.
온실효과 매커니즘을 그림을 통해 보면 알 수 있듯이
온실효과가 없다면 지구생태계도 파괴될 수 있다. (지구생태계가 일정한 온도에 살 수 있게 만드는 역할)
하지만 우리가 표현하는 지구온난화 (온실효과)는
산업화에 따라서 이산화탄소 등 온실가스 방출량이 증가함으로써 지속적으로 기온이 상승하는 현상이다.
유지가 아니라 상승.
온실효과가 가져온 피해가 구체적으로 뭔데??
-
생물종의 다양성 상실
100년에 3 ℃ 기온 상승이 일어날 경우, 연간 10 km의 속도로 기후대가 이동하지만 식생이 이동할 수 있는 물리적인 속도는 연간 2 km로 추정된다.
- 기온 상승에 적응하지 못한 식생은 축소 또는 멸종될 우려가 있음.
- 기후 변화로 인한 멸종위기 식물은 3.7 %로 추정 (영국왕립식물원, 2016)
-
해수면의 상승
지구온난화가 가속화된 이후 북극과 남극에서 376만 km2의 빙하가 사라진 것으로 추정
- 인도 대륙 크기보다 넓은 크기
2017년 기준, 하루에 녹아 사라지는 북극 면적은 89,500 km2으로 우리나라 면적 (99,720 km2)과 유사 - 태양광 을 흡수하는 능력은 얼음보다 물이 크므로, 빙하가 사라질수록 해수면 상승은 가속화된다.
현재와 같은 추세가 이어진다면, 2050년 몰디브와 같은 섬나라는 수몰될 가능성이 있으며, 도쿄와 뉴욕 등 인구 100만 명 이상 도시 136개가 해일 등으로 연간 60조원 이상의 피해를 받을 것으로 예측
-
수온상승으로 인한 해양생태계의 변화
해수 수온 상승으로 어패류의 산란과 부화율이 감소하고 있다.
- 낮은 온도에서 용존산소량이 높아지는 물의 특성 또한 어패류 생존에 치명적으로 작용하고 있음.
태풍, 허리케인, 사이클론과 같은 열대성 저기압의 세력이 더 강해져 해양생태계가 파괴될 가능성이 높아지고 있다.
-
지역의 소실
기존에 습지로 존재하던 지역이 사막화될 가능성이 증가함.
?? 빙하 녹으면 물이 생기는거 아니야???
-> 빙하가 녹아서 새롭게 생기는 호수 또한 증가할 것으로 예상되나, 사막화의 속도가 더 빠를 것으로 예측
-
인류의 건강
대기 온도 상승은 오존농도 증가로 이어져 대기오염이 심화될 것으로 예측된다
** 지상의 오존은 인체에 피해를 끼치는 기체이다.
수인성/열대성 질병 (콜레라, 말라리아, 세균성 이질 등)이 증가할 것으로 예상되고 있고, 열대성 저기압과 같은 기상재해로 피해 규모가 커질 것으로 예상된다.
++ 엘니뇨 현상과 라니냐 현상
위 2가지 현상은 더 자세히 알아보자
El Nino
-
어원
‘엘니뇨 드 나비다드’라는 스페인어로, 크리스마스 아기, 즉, 아기 예수라는 뜻 (Oh, My God)
수천년 전부터 있었던 자연적인 기상현상이나 문제화되면서 부각되기 시작했다.
-
정의
기상학에서는, 해수면 온도가 0.5 ℃ 이상 높은 상태가 6개월 이상 지속될 때를 말함.
일반적으로 동태평양 (남미 날짜변경선)의 적도 부근 해역에서 해수면의 온도가 평년보다 2~10 ℃ 높게 지속되는 현상이 6개월에서 1년 반 정도 이어질 때를 말함.
-
발생원인
태평양 적도부근에서 동태평양의 따뜻한 바닷물을 서쪽으로 밀어내는 무역풍이 불지 않거나 약하게 불기 때문에 발생
-> 기압은 기온 차에 의해 만들어진다. 바람은 기압 차에 의해 만들어진다.
바람이 약한 것은.. 기압차가 적기 때문이다.
-
매커니즘
<정상상태>
무역풍 (적도 부근에서 동에서 서로 부는 바람)에 의해 동태평양의 바닷물이 서태평양으로 이동함.
→
인도네시아 등지로 모인 따뜻한 바닷물로 인도네시아 등지는 비가 많이 오고 동태평양 남미연안에는 서쪽으로 이동한 바닷물을 보충하기 위해 하층의 차가운 물이 용승한다.
→
용승을 통해 영양염류가 많은 물이 연안으로 올라와 동태평양지역은 훌륭한 어장을 형성함.
<비정상상태 (엘니뇨)>
무역풍 (적도 부근에서 동에서 서로 부는 바람)이 약화되어 동태평양의 바닷물이 체류한다.
(무역풍이 약화되는 이유: 적도에서 발생하는 열순환 과정으로 보는 입장, 기후변화로 통칭하는 입장)
→
동남아시아 지역에는 가뭄이 발생하고, 남미 지역에는 용승과정이 일어나지 않아 어획량이 감소함.
일어나는 문제들은 계절마다 다르다.
<겨울철>
이상고온 : 동 (남)아시아, 오세아니아, 북아메리카
이상강우 : 남아메리카
<여름철>
이상고온 : 남아메리카
이상건조 : 동남아시아, 오세아니아
그 외 태평양 인근 지역은 평년과 대비하여 모든 기후가 변화됨.(라니냐도 마찬가지)
La nina
-
어원
엘니뇨가 ‘남자 아이’를 가리킨다면 라니냐는 ‘여자 아이’를 가리키는 말로써, 반엘니뇨 현상이라고도 함.
-
정의
기상학에서는, 해수면 온도가 0.5 ℃ 이상 낮은 상태가 5개월 이상 지속될 때를 말함.
보통 엘니뇨현상이 시작되기 직전 또는 직후에 발생하는 경향이 있으며, 일시적이나마 온실효과를 감소시키는 역할을 하기도 함 (태평양의 냉각현상)
-
발생원인
태평양 적도부근에서 동태평양의 따뜻한 바닷물을 서쪽으로 밀어내는 무역풍이 강하게 불기 때문에 발생
-
매커니즘
<비정상상태 (라니냐)>
무역풍 (적도 부근에서 동에서 서로 부는 바람)이 강하게 불어 동태평양의 바닷물이 서태평양으로 이동한다.
→
인도네시아 등지로 모인 따뜻한 바닷물로 인도네시아 등지는 비가 정상상태 보다 더 많이 옴
→
동태평양 남미연안에는 서쪽으로 이동한 바닷물을 보충하기 위해 하층의 차가운 물이 용승함.
(정상상태와 비교하였을 때 수온이 낮아져서 남미지역에 가뭄, 북미지역에 강추위가 발생)
라니냐 또한 계절별로 피해가 다르다.
<겨울철>
이상저온 : 동아시아, 북아메리카
이상강우 : 동남아시아, 남아메리카 일부
이상건조 : 남아메리카 일부
<여름철>
이상저온 : 동남아시아, 남아메리카
이상강우 : 동남아시아, 오세아니아
이상고온 : 오세아니아
그 외 태평양 인근 지역은 평년과 대비하여 모든 기후가 변화됨.
그에 대한 대책은 과연 있을까? 그리고 시행되고 있는건가??
이산화탄소 배출량 감축을 위해 노력하고 있다.
-> 온실효과의 기여도 50%차지
-
탄소배출권
이산화탄소로 대표되는 온실가스를 감축한 기업이나 국가가 UN 등 공인기관으로부터 일정량의 배출 잔여량, 즉,감축량을 인정받아 그 양만큼은 배출해도 좋다고 인정받은 권리를 (이산화)탄소배출권이라 함.
탄소배출권은 배출권거래제도에 의해 시장에서 거래가 가능하다.
++
2015년 1월 우리나라의 탄소배출권 가격은 온실가스 1톤당 8,640원
2018년 10월 우리나라의 탄소배출권 가격은 온실가스 1톤당 22,400원
-
배출량 감축을 위한 정책 지원
우리나라의 경우
- 2001년 <기후변화협약 대책위원회> 구성
- 2009년 대통령 직속 <녹생성장 위원회> 구성
- 2012년 [온실가스 배출권의 할당 및 거래에 관한 법률] 제정
사업장 이행 실적에 대한 이행점검 및 현장조사, 온실가스/에너지 목표관리제, 저탄소차 협력금 제도, 그린스타트 운동, 탄소포인트제, 그린카드 등이 있다.
-
기후변화 협약
제1차 세계기후회의 (1979년, 스위스 제네바)
-온실가스가 기후변화에 미치는 영향과 평가방법에 대해서 논의
유엔환경개발회의 (리우회의, 1992년)
-지구온난화 대처를 위해 2013년까지 192개 국가가 가입
-가입한 국가를 당사국 (Party)이라 표현하며, 1995년부터 매년 당사국 총회 (COP)를 개최하고 있음.
유엔기본협약 (UNFCCC, 1994년)
-6대 온실가스 저감을 목표로 설정
교토의정서 (1997년 제3차 당사국 회의)
-주요 이행방향을 설정한 총회
1. 선진국들이 2008년 ~ 2012년에 온실가스 배출량을 1990년 대비 평균 5.2 % 감축하기로 합의
2. 중국의 참여를 독려하기 위해 한국, 멕시코, 터키와 같은 선발개도국의 참여를 압박
3. 경제적인 방법으로 의무이행을 유도하기 위하여 교토메커니즘을 도입
(교토메커니즘 : 배출권거래제도, 청정개발제도, 공동이행제도 등)
이후에 진행된 협약을 요약해보자면
지구온난화는 미래 세대를 위해서라도 어떻게든 해결해야 할 문제다.
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