지구 기온상승에 인간의 영향은?

과학기술

지구 기온상승에 인간의 영향은?
인간활동 영향 실시간 모니터링 방법 개발

2016.07.19 07:44 김병희 객원기자

1900년 이래의 실제적인 지구 평균 표면온도 변화에 대한 컴퓨터 모델 시뮬레이션이 처음으로 보고됐다.

미국 샌디에이고 캘리포니아대 스크립스 해양학 연구소 과학자를 비롯한 연구팀은 인간에 의한 지구온난화의 속도를 관찰하고 측정할 수 있는 새로운 방법을 고안해, 태평양 표면수 온도를 올리는데 미치는 인간 활동의 영향이 자연적인 변동성과는 구별된다는 사실을 밝혀냈다.

스크립스 연구소 연구원으로 있다 현재 일본 도쿄대에 재직하는 유 고사카(Yu Kosaka) 조교수와 스크립스 연구소 환경과학과 샹-핑 시에(Shang-Ping Xie) 교수는 열대 태평양의 바다 표면온도가 관찰된 변동성을 따르도록 유도함으로써 관련 시뮬레이션을 만들어내는 데 성공했다.

시에 교수는 “기후 체계는 여러 자연적인 발생주기들을 포함하는데 인간의 행위가 대기 온실가스를 증가시키기 때문에 자연현상에 따른 지구온난화를 측정하는데 혼란을 준다”며, “이번 연구에서는 내부적으로 발생하는 자연 변동성을 제외시킴으로써 인간에 의한 온난화를 분리했다”고 말했다. 이번 연구는 ‘네이처 지오사이언스’(Nature Geoscience) 18일자에 실렸다.

지난 50년 동안 지구온도 가파르게 상승

기후 정책 입안자들은 지구 기온이 산업화 이전에 비해 섭씨 2도보다 더 높아지지 않게 제한하려고 애를 써왔다. 이 수치를 넘어서면 인간 사회나 자연에 중대하고 위험한 불안정을 가져올 수 있는 한계점으로 간주돼 왔다. 과학자들은 지구 기온이 이미 산업혁명 이전보다 섭씨 1도 정도 높아졌다고 평가하고 있다.

섭씨 2도 목표는 2015년 12월 프랑스 파리에서 열린 유엔 기후변화협약 당사국총회(COP21)에서 재확인됐다. 고사카 교수와 시에 교수팀의 연구는 한 국가나 사회가 기온을 이 목표점 아래로 유지시키는데 성공적인지의 여부를 측정할 수 있는 쉽고도 더욱 정확한 방법을 제공해 줄 수 있을 것으로 보인다.

이번 연구는 또한 과학자들이 최근 수십 년 동안의 연구를 통해 알게 된, 지구 규모의 기후 조절에서 태평양이 지니는 기본적인 중요성을 다시 확인해 주었다. 고사카와 시에 교수팀은 지난 120년 동안의 지구 평균기온의 상승을 도식화했다. 여기에 따르면 기온은 계단 형식으로 증가했는데, 지난 50년 동안에는 그 계단의 폭이 더욱 커진 것으로 나타났다.

연구를 수행한 스크립스 연구소 샹-핑 시에 교수(왼쪽)와 도쿄대 유 고사카 교수(오른쪽) .

자연변동 빼면 인간의 온난화 영향 여전히 커

연구팀이 가변요소로서 태평양의 자연적인 온난화와 한랭화를 제외시키자 지구의 평균 표면온도는 더욱 직선에 가까운 상승곡선을 그렸고, 1960년대에는 온도 상승이 한층 가파르게 가속화됐다. 계단 패턴에서 온난화의 경향이 일시적으로 둔화되거나 혹은 빨라진 것은 태평양에서 이루어지는 10년 주기의 자연적인 변화에 의한 것이었다.

예를 들면 지구 평균 표면온도는 1998~2014년 사이에는 많은 변화를 보이지 않았다. 그 이유는 이 기간이 열대 태평양에서 자연적인 한랭화 현상이 나타난 틈새 기간이었기 때문으로 알려진다. 미가공 데이터에 따르면 2010~2014년 사이의 최근 5년 동안 기온은 1900년에 비해 섭씨 0.9도 오른 것으로 나타난다. 그러나 연구팀이 자연적인 변동 효과를 빼고 계산한 바에 따르면 섭씨 1.2도로 나와 인간 활동의 영향이 한층 큰 것으로 보여진다.

시에 교수는 “미가공 데이터와 새로운 측정치 사이의 차이점은 대부분 1998년 이후 최근 18년 동안에 발견된다”며, “위에서 언급한 틈새 기간 때문에 미가공 데이터에는 온실 효과가 제대로 반영되지 않았다”고 지적했다.

연구팀은 비록 태평양의 동향이 지구 온도 상승에서 본질적인 조절 역할을 하지만, 자신들이 개발한 방법의 온난화 측정 정확도는 앞으로 다른 기후 모드들이 변수로 덧붙여지면서 정확도가 향상될 것이라고 말했다. ‘기후변화에 관한 정부간 협의체’(IPCC)가 조만간 수행할 평가에는 10여개의 기후모델이 포함돼 측정치를 한층 향상시킬 것으로 기대된다.

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