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기후변화

기후변화

기후변화 발생 원인

기후변화는 자연적인 요인과 인간의 활동에 다른 인위적 요인으로 발생합니다.

자연적 요인

지구시스템의
상호작용

화산폭팔로 인한
화산재

태양에너지의
변화

인위적 요인

화석연료 연소 등
온실가스 증가

에어로졸
발생

도시화로 인한
숲의 파괴

기후변화의 자연적 요인

  • 1

    지구시스템 구성 요소 간 상호작용

대기가 지구시스템의 주요 구성 요소인 대기권, 수권, 빙권, 지권, 생물권의 상호작용을 통해 끊임없이 변화하는 과정에서 기후변화를 유발. 대기권은 기상현상을 통해 물과 열적인 순환에 영향을 주며, 수권은 대기에 열과 수증기를 공급하고, 빙권은 태양에너지의 반사도(Albedo)를 변화 시켜 지구 복사량에 영향을 주고, 지권은 식생과 토양을 통해 대기와 에너지를 교환하며, 생물권은 탄소순환 등으로 기후시스템에 영향을 미침

  • 2

    화산폭발

화산 분출물이 성층권까지 상승하여 수개월에서 수 년동안 머물며 태양빛을 흡수하여 성층권 온도는 상승하나 대류권에 도달하는 태양빛이 감소되어 대류권 온도를 하강시킴

  • 3

    태양에너지의 변화

태양 흑점 수의 변화 등 태양활동에 의해 태양에너지가 변화하여 기후 변화가 발생함

  • 4

    궤도 변화(밀란코비치 주기)

지구의 공전 궤도는 10만 년을 주기로 형태가 바뀌고, 지구의 자전축 기울기는 4만1000년을 주기로 조금씩 바뀌고, 자전축은 2만6000년을 주기로 세차운동을 하는데, 이와 같은 궤도 변화에 따라 태양에너지를 받는 양이 위도별로 다르게 되므로 천문학적 시간 규모의 기후 변동이 발생함

기후변화의 인위적 요인

  • 1

    온실가스

인류 활동으로 발생한 지구 온실가스(GHGs: Green House Gases) 배출량은 산업화 이전 시대부터 서서히 증가했으나, 산업화 이후인 1970년부터 2004년 사이에 70% 증가. 제3차 당사국 총회(1997년 12월)에서는 주요 6대 온실가스로 이산화탄소(CO₂), 메테인(CH₄), 아산화질소(N₂O), 수소불화탄소(HFCs), 과불화탄소(PFCs), 육불화황(SF6)을 지정. 온실가스는 지표에서 나오는 장파복사의 부분적 담요 역할을 하며, 이러한 담요 효과를 자연적 온실효과(natural greenhouse effect)라고 부름. 인간 활동은 온실가스 방출을 통해 이 담요 효과를 강화해 왔으며, 그 예로 대기의 이산화탄소 농도는 2019년 기준 410ppm으로 최근 200만 년간 전례가 없는 농도로 산업화 이전 280ppm보다 40% 이상 급증함. 이 증가분은 인간 활동, 그중에서도 주로 화석연료 연소 등이 원인으로 알려짐. 이러한 온실가스들은 대기 중에서 장기간 또는 단기간 머무르며 지구 대기의 화학적 조성을 변경시키고 기후변화를 유발하고 있음.

  • 2

    에어로졸의 영향

에어로졸이란 대기중에 부유하는 미세입자로 액체나 고체의 입자가 주로 공기와 같은 기체 내에 미세한 형태로 균일하게 분포되어 있는 것을 말함. 크기, 농도, 화학적 조성은 매우 다양한데 직접적으로 대기에 방출되는 에어로졸도 있고 방출된 화합물로부터 생성되는 에어로졸도 있음. 화석연료와 바이오매스 연소로 인해 황화합물, 유기화물, 검댕(black carbon)을 함유하는 에어로졸이 증가했는데 온실가스와 마찬가지로 인간의 활동으로 인한 산업화가 대기 중 에어로졸의 양을 특히 변화시켰으며, 이는 기후변화에도 영향을 미치고 있음. 인간 활동으로 인해 발생한 에어로졸의 경우 며칠 동안 대기 중에 남아 있기 때문에 산업지역과 같은 발원지역 부근에 집중되는 경향성을 보임.

  • 3

    토지 피복 변화와 산림 파괴 영향

과잉 토지 이용이나 장작, 숯 채취 등에 의한 토지이용도의 변화와 도로 건설, 벌목, 농업 확장, 도시화 및 산업화로 인한 산림 파괴는 지표면의 반사율 변화를 유발시켜 결국 기후변화를 야기함. 지난 30년간 목재 등 산림 자원의 채굴과 개발 사업으로 남미 아마존강 유역의 우림 면적이 705만 ㎢에서 550만 ㎢로 줄었고, 이와 같은 대규모의 산림 제거는 물 순환에 심각한 영향을 미쳐 산림의 성장이나 농업에 부정적 영향을 끼치고, 또한 산불 등에 의해 대기 중으로 이산화탄소를 배출하여 온실효과에 영향을 미치게 됨.

인간 활동이 기후변화에 미치는 영향

기후위기는 기후변화가 극단적인 날씨뿐만 아니라 물 부족, 식량 부족, 해양산성화, 해수면 상승, 생태계 붕괴 등 인류 문명에 회복할 수 없는 위험을 초래하여 획기적인 온실가스 감축이 필요한 상태를 말합니다. 기후위기에 대응하기 위한 방안은 온실가스의 감축과 기후위기 적응 2가지로 나눌 수 있습니다.

SSP 시나리오에 기반한 전 지구 기후변화 전망

출처 : 탄소중립교육 참고자료집

지구 평균기온은 산업화(1850~1900년) 이전에 비해 1.1℃가량 상승했으며, 일반적으로 해양보다 육상에서, 중위도보다 고위도와 북극에서 온도 상승이 더 크며, 이로 인한 육상과 해양 생태계 변화와 인간에 미치는 영향이 이미 관측되고 있습니다.

온실효과와 지구온난화

온실효과

대기 중의 온실가스는 지구 밖으로 나가는 태양복 사에너지를 흡수하여 지구의 온도를 적절하게 유지시키는 ‘온실효과’를 만듭니다. 온실가스가 대기 중에서 모두 없어지면 지구 표면온도가 -18℃ 정도로 낮아지게 됩니다. 적절한 지구 온도를 유지하기 위해서 온실가스는필요합니다.

지구온난화

그러나 다양한 자연적ㆍ인위적 요인들, 특히 인간 활동으로 인해 온실가스의 양이 필요이상으로 늘어나게 된 후 지구의 온도가 지나치게 더워지는 현상이 발생하게 되는데 이를‘지구온난화’라고 말합니다. 온실가스의 증가로 계속되는 지구온난화는 기후변화를가져오게 됩니다.

국제 기후협약 규제대상 물질

좌, 우로 이동 가능합니다.

몬트리올의정서 (1989년), 교토의정서 (1997년), 교토의정서 후속회의 (더반, 2011년)
몬트리올의정서
(1989년)
염화불화탄소류(CFCs)
교토의정서
(1997년)
이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 수소불화탄소류(HFCs), 과불화탄소류(PFCs), 육불화황(SF6)
교토의정서 후속회의
(더반, 2011년)
삼불화질소(NF3)

교토의정서 규제대상 6대 온실가스별 특징

좌, 우로 이동 가능합니다.

온실가스 종류, 화학식, 발생원, 체류시간
온실가스 종류 화학식 발생원 체류시간
육불화황 SF6 전기제품 및 변압기 등 절연체 5-200
과불화탄소 PFCs 반도체 세정제 등 -
수소불화탄소 HFCs 에어컨 냉매, 스프레이 제품 분사제 등 23,500
아산화질소 N2O 석탄, 폐기물 소각, 화학비료 등 265
메탄 CH4 가축사육, 습지음식물쓰레기, 쓰레기더미 등 12.4
이산화탄소 CO2 산림 벌채, 에너지 사용, 화석연료의 연소 등 5-200

*GWP : 이산화탄소 1kg과 비교하여 나타낸 해당 가스의 상대적 온난화 효과

출처 : 2050탄소중립참고자료집, 기상청 종합기후변화감시정보, 기상청 기후변화감시용어집 해설, IPCC 6차 기후평가보고서