기후변화에 의해 나타나는 지구 환경 변화를 시뮬레이션으로 알아보기

앞으로 몇 번은 더 환경에 관련된 포스팅을 할 예정인데요, 해양과 대기가 맞물려 돌아가는 자연현상이기 때문에 이번 포스팅은 지난 해수면 상승에 관련된 포스팅과 다소 중복이 있을 수 있습니다.

**남극과 북극 빙하가 녹았을 때 벌어질 일

남극 빙하와 북극 빙하가 녹으면 벌어질 일(해수면 상승 시뮬레이션)

지구 온난화라는 말은 누구나 잘 알고 있는 과학용어인데, 정확한 의미는 대기 중 온실기체의 증가로 인해 지구의 평균 기온이 상승하는 현상을 말합니다. (이에 대해서는 다음 포스팅에서 지구 열수지와 관련해 정확히 다룰 예정입니다)

 

이번 포스팅에서는 지구 온난화로 인해 나타나는 과거부터 지금까지의 지구 환경변화를 NASA에서 만든 프로그램을 이용해 알아볼 것입니다.

 

NASA에서는 Climate time Machine이라는 것을 만들어 일반인들도 누구나 어렵지 않게 기후 변화에 의해 나타나는 현상을 볼 수 있도록 만들어 두었습니다. 아래 링크에 들어가 한 번쯤 보는 것을 추천 드립니다.

 

Interactives – Climate Change: Vital Signs of the Planet

  1. 빙하의 융해

첫 번째로 다룰 것은 북극 빙하의 융해입니다. Climate Time Machine에서 첫 번째 탭인 Sea Ice에서 보실 수 있습니다.

위에 걸어 둔 링크로 가시면 정확하게 보실 수 있지만, 일부 날짜를 캡쳐해 보았습니다.

1979년을 시작으로 2016년에는 엄청나게 줄어있는것이 보이고, 2021년도 1979년과 비교했을 때 엄청나게 면적이 작아졌습니다.

 

위 그림과 같은 바다의 빙하는 녹는다 하여도 해수면 상승에는 크게 변화를 주지 않습니다. 하지만, 해류 시스템에 큰 변화를 줄 수 있습니다. 북극해나 남극해의 빙하가 녹으면 웨델해, 노르웨이해, 래브라도 해와 같이 심층수 침강이 활발히 발생하는 곳에서 심층수 침강이 발생하지 않게 되고, 이로인해 심층 순환이 약해집니다. 더불어 북극해 주변의 차가운 해수가 저위도로 내려가면서 해류가 담당하던 에너지 순환에 차질이 발생해 태풍, 허리케인과 같은 기상현상이 자주 발생하는것과 같은 기상에 큰 변화를 줍니다. 해류 시스템의 변화는 해류가 흐르는 주변 지역에 급격한 한파나 고온현상을 유발할 수도 있구요.

 

또한 빙하의 융해로 태양복사 에너지의 반사율이 감소, 해양이 더 많은 태양복사에너지를 흡수하면서 평균기온이 더 높아질 수 있습니다. 또한 해수 자체의 온도가 증가함에 따라 온실기체 중 하나인 대기 중 이산화탄소가 바다로 녹아들어가기 어려워지면서 대기중 이산화탄소가 증가하고, 이로 인해 온실효과가 더 높아져 지구온난화를 가속화 할 수 있습니다. 이런 하나의 작은 변화에 의한 양의 되먹임 작용(feed back)은 전 방위 지구 시스템으로 확장되며 걷잡을 수 없는 변화를 야기하게 됩니다.

 

** 이와 관련된 내용을 지난 포스팅에 다루었습니다. 보시면 좋을 거에요.ㅎㅎ

지구 온난화와 열염순환

 2. 해수면의 상승

해수면 상승은 남, 북극의 대륙 빙하 융해로 인한 바닷물의 절대량 증가와, 해수의 열팽창에 의해 발생합니다. 이에 관해서는 지난 포스팅에서 다루었으니 여기서는 따로 다루지 않겠습니다. 다만 NASA에서 만든 시뮬레이션에는 지난번과 다르게 전 세계에서 4개 지역에 걸친 해수면 상승 변화를 시뮬레이션 하였으니 한번 쯤 보면 좋을 것 같습니다. 아래 사진은 시뮬레이터가 제공하는 4개 지역을 제가 돌려보고 캡쳐한 것입니다. 

<미국 플로리다의 해수면 상승>

<해수면이 6m 상승 하였을 때 나타나는 동남아시아 지역 침수 피해>

** 지난 포스팅 참고

남극 빙하와 북극 빙하가 녹으면 벌어질 일(해수면 상승 시뮬레이션)

  3. 이산화탄소의 변화(Carbon Dioxide)

2002년 부터 2016년 까지의 전세계 대기 중 이산화탄소 변화를 보여주고 있습니다. 다들 예상하실 수 있겠지만, 이산화탄소는 당연히 증가하였습니다.

그런데 재미있는 것은, 월별로 위도에 따른 편차가 다소 있다는 점입니다. 아래 그림은 2008년 5월과 10월의 데이터인데, 5월에 북반구 고위도에서 이산화탄소 농도가 유달리 진합니다.

아래 그림은 2009년 3월과 10월입니다. 마찬가지로 봄철이 더욱 심합니다.

아래는 2010년 3월과 10월입니다. 마찬가지의 경향을 보이며, 동시에 이산화탄소의 절대량 자체도 증가하였습니다.

프로그램에서 제공하는 마지막 년도 2016년의 봄과 가을보 비교해 보았습니다. 매우 절망적인 수치가 나옵니다.

프로그램에서는 월에 따라 2002년부터 2016년까지의 데이터를 보여주는데, 왜 봄철에 유달리 북반구 고위도 지방에서 이산화탄소 농도가 진하게 나타나는지는 저도 잘 모르겠습니다. 아마도 대기 대순환에 의해 전세계의 이산화탄소가 돌다가 북극지방에 몰리는게 아닌가 추측을 해 봅니다만, 이건 이 분야의 전문가 자문을 구해 보아야 할 것 같습니다.

  4. 전세계 평균 기온 변화

마지막으로 볼 데이터는 전세계 평균 기온 변화입니다.

프로그램에서는 1884년~2021년까지의 데이터를 보여주고 있어서, 1884년과 2021년만을 비교해 보았습니다.

온도 데이터는 미국이다 보니 화씨를 사용했는데요, 보시면 알겠지만 지구 전체적으로 기온이 많이 상승하였고, 특히 북반구 중위도와 고위도에 피해가 매우 큽니다. 이 역시 온실기체의 이동과 무관하지 않을 것으로 생각됩니다만, 정확한것은 전문가 자문을 받아봐야겠죠.

 

여기까지 시뮬레이션으로 알아본 기후변화와 환경변화의 경향을 알아보았습니다.

 

다음번에도 지구 환경오염과 관련된 포스팅을 할 예정이니 관심가지고 지켜봐 주세요.ㅎㅎ