기후 변화의 요인, 인간 활동에 의한 기후 변화

 긴 지구의 역사 동안 기후는 계속 변해 왔습니다. 지구의 기후 변화 중에는 오랜 시간에 걸쳐 서서히 나타나는 것도 있고, 상대적으로 짧은 기간 동안 발생하는 것도 있습니다. 기후 변화는 여러 요인들이 복잡하게 상호 작용하여 나타나지만, 하나의 요인에 의한 하나의 결과만을 고려한다면 기후 변화 문제를 단순화할 수 있습니다.

 

고기후

 

 지구의 과거 기후에 대한 자료는 지질 시대에 쌓인 퇴적물과 그 속에 포함된 화석, 나무의 나이테 등에서 얻을 수 있습니다. 특히 빙하 얼음을 구성하는 산소의 동위 원소 비율을 분석하면 과거 지구의 기온을 알 수 있고, 과거 빙하 얼음 속에 포함된 공기 방울로 지구 대기에 포함된 기체의 농도를 알 수 있습니다.

 

 기후를 결정하는 요소 중 기온은 태양 복사 에너지와 지구 복사 에너지의 흡수·방출량에 따라 달라집니다. 따라서 이러한 에너지의 양에 영향을 미치는 요인들을 통해 기후 변화의 원인을 파악할 수 있습니다. 지구 기후 변화의 원인은 크게 자연적 요인과 인위적 요인으로 구분할 수 있습니다.

 

기후 변화와 자연적 요인

 지구 외적 요인

 

 태양이 방출하는 복사 에너지양은 흑점 수와 관련이 있습니다. 태양 흑점 수가 적은 시기에는 태양 활동이 약해 태양으로부터 방출되는 복사 에너지양도 적어집니다. 역사적으로 소빙하기로 알려진 시기는 태양 흑점 수가 적었던 시기와 일치합니다.

 

 지구 운동의 변화는 지역별로 입사하는 태양 복사 에너지양을 변화시켜 기후 변화를 초래합니다. 지구의 공전 궤도는 약 10만 년을 주기로 원에 가까운 형태에서 좀 더 납작한 타원의 형태로 바뀝니다.

 

 공전 궤도가 원형인 경우는 지구와 태양과의 거리가 여름과 겨울의 기온에 영향을 미치지 않습니다. 반면 공전 궤도가 타원인 경우는 원형인 경우보다 근일점은 태양에 더 가까워지고 원일점은 태양에서 더 멀어집니다. 따라서 근일점에서 지구에 입사하는 태양 복사 에너지양이 증가하고, 원일점에서 지구에 입사되는 태양 복사 에너지양이 감소하므로 북반구 중위도는 더 따뜻한 겨울과 더 시원한 여름이 나타납니다.

 

 지구 자전축이 약 26000년을 주기로 팽이처럼 회전하여 경사 방향이 변하는 운동을 세차 운동이라고 합니다. 현재 북반구는 지구가 원일점 부근에 있을 때 여름이고, 근일점 부근에 있을 때 겨울입니다. 하지만 세차 운동으로 지구 자전축 경사 방향이 현재와 반대로 되면 근일점 부근에서 여름이 되어 기온의 연교차가 증가합니다.

 

 또한, 지구 자전축 경사각은 약 41000년을 주기로 약 22.1°와 24.5° 사이에서 변화합니다. 지구 자전축 경사각이 커지면 중위도와 고위도 지방에서는 여름과 겨울에 받는 태양 복사 에너지양의 차이가 커져 여름 기온은 더 상승하고 겨울 기온은 더 하강합니다.

 

 지구 내적 요인

 

 빙하는 주로 극 지역의 대륙 위에서 만들어지므로 남극 대륙의 위치가 빙하 형성에 중요한 역할을 합니다. 빙하가 형성되면 지표의 반사율이 증가하므로 지구가 흡수하는 태양 복사 에너지양은 감소하게 됩니다.

 

 지구는 지질 시대 동안 육지와 바다의 분포가 변해 왔는데 육지와 바다는 열용량과 태양 빛에 대한 반사율이 다르므로 수륙 분포가 달라지면 기온이 달라질 수 있습니다.

 

 예를 들면, 고생대 말에 형성되었던 초대륙 판게아는 대륙 내에 건조한 대륙성기후 지역을 발달시켰습니다. 반대로 판게아가 분리되면서 해양성 기후 지역이 늘어났고, 겨울에 온난하고 여름에 시원한 지역이 증가하였습니다. 또한 초대륙의 분리로 해류의 방향이 다양해지면서 전 지구적으로 고른 에너지 분배가 이루어질 수 있었습니다.

 

 판의 이동으로 형성된 거대한 산맥 또한 지역 기후에 중요하게 작용합니다. 화산 활동은 대기로 많은 양이 기체와 먼지를 방출하여 대기의 투명도를 감소시킵니다. 그 결과 태양 복사의 반사율이 증가하고, 대기 투과율이 감소하여 기온이 낮아지게 됩니다.

 

 기후 변화의 인위적 요인

 

 인간 활동의 결과로 기후가 변화될 때, 그러한 변화를 유발하는 요인을 인위적 요인이라고 합니다. 특히, 인간 활동으로 발생한 대기 중 온실 기체의 농도 증가는 최근에 일어나는 기후 변화의 중요한 원인으로 꼽히고 있습니다.

 

 온실 기체에는 수증기, 이산화탄소, 메테인, 오존 등이 있는데, 이들은 파장이 짧은 가시광선의 태양 복사 에너지는 거의 투과시키고 파장이 긴 적외선의 지구 복사 에너지는 흡수하여 지표로 재복사함으로써 지표 온도를 높이는 온실 효과를 일으킵니다.

 

 온실 기체 중 이산화탄소는 화석 연료의 사용과 숲의 파괴로 식생이 감소할 때 증가합니다. 메테인 기체는 가축의 사육과 습지나 음식물과 같은 젖은 쓰레기 등에서 미생물이 유기물을 분해할 때 생성됩니다. 이처럼 온실 기체의 증가에 따른 기온 상승은 전 지구적인 규모의 기후 변화를 일으키면서 우리의 삶에 영향을 주고 있습니다.

 

기후 변화의 영향

 

 인간 활동에 의한 온실 기체 증가는 지구 온난화를 유발하고, 온난화에 의해 세계 곳곳에서는 이상 기후가 나타나고 있습니다. 이와 더불어 생물 다양성이 감소하고, 식량 문제가 대두되면서 인간의 삶이 심각하게 위협받을 가능성이 있습니다. 따라서 기후 변화와 추세 및 원인을 규명하고, 기후 변화에 따른 생태학적, 사회·경제적 영향을 평가하여 이에 적절히 대응하는 것이 중요한 과제로 대두되고 있습니다.

 

 기후 변화는 영향을 미치는 요인들이 많고 이들이 복합적으로 작용하여 일어나는 매우 복잡한 현상입니다. 또, 지구 온난화로 발생한 기후 변화는 지구 환경에 여러 가지 변화를 초래하고 사회·경제적으로도 인간 활동에 광범위한 영향을 미칩니다. 따라서 기후 변화의 원인과 관련한 지속적인 연구가 필요하고 여러 분야에서 기후 변화 문제에 대응하기 위한 방안이 마련되어야 합니다.

 

기후 변화 협약과 세계 각국의 과학적 해결 방안

 

 기후 변화와 그에 따른 다양한 문제에 대응하기 위해 세계 각국은 기후 변화를 완화하고, 기후 변화에 적응하기 위해 노력하고 있습니다. 기후 변화를 완화하는 대표적인 방법은 온실 기체 배출을 줄이고 온실 기체를 흡수하여 기후 변화의 진행을 최소화 하는 것입니다.

 

 이를 위해 화석 연료를 대체할 수 있는 신·재생 에너지의 개발과 에너지 효율성 개선에 노력하고 있으며 대기로의 탄소 방출량을 줄이는 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 이산화탄소를 흡수하는 숲의 황폐화를 막고 산림 조성에 노력하고 있습니다.

 

 지구의 기후 변화는 인류의 생존과 직결되어 있기 때문에 세계 각국은 기후 변화로 발생하는 위험을 최소화하고 나아가 이를 활용하는 다양한 적응 방법을 준비하고 있습니다.

 

 국가적인 대응책과 더불어 우리 각자는 에너지를 절약하고 대중교통을 이용하여 화석 에너지 사용을 줄이며, 분리수거로 자원을 재활용하고, 나무를 심는 등 생활 속에서 할 수 있는 일을 실천함으로써 기후 변화 완화에 기여할 수 있습니다. 또한, 국가적인 적응 노력에 동참하고 기상 재해가 발생할 경우 안전 대책을 숙지하여 실천한다면 기후 변화에 따른 부정적인 영향을 줄일 수 있을 것입니다.