환경 지구는 기후 모델이 예측한 것보다 훨씬 더 많은 열을 가두고 있으며, 그 비율은 20년 동안 두 배가 되었습니다
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지구는 기후 모델이 예측한 것보다 훨씬 더 많은 열을 가두고 있으며, 그 비율은 20년 동안 두 배가 되었습니다
. 기후 변화는 어떻게 측정할까요? 한 가지 방법은 장기간에 걸쳐 다양한 장소의 온도를 기록하는 것입니다. 이 방법이 잘 작동하지만, 자연적인 변화로 인해 장기적인 추세를 파악하기 어려울 수 있습니다.
하지만 다른 접근 방식은 무슨 일이 일어나고 있는지 매우 명확하게 파악할 수 있게 해줍니다. 지구 대기로 얼마나 많은 열이 들어오고 얼마나 많은 열이 나가는지 추적하는 것입니다. 이것이 지구의 에너지 예산이고, 지금은 완전히 불균형 상태입니다. 최근 연구에
따르면 이 불균형은 지난 20년 동안 두 배 이상 증가했습니다. 다른 연구자들도 같은 결론 에 도달했습니다 . 이 불균형은 이제 기후 모델에서 제시한 것보다 훨씬 더 큽니다. 2000년대 중반에 에너지 불균형은 평균적으로 제곱미터당 약 0.6와트 (W/m2)였습니다. 최근 몇 년 동안 평균은 약 1.3W/m2였습니다. 이는 에너지가 지구 표면 근처에 축적되는 속도가 두 배가 되었다는 것을 의미합니다. 이러한 연구 결과는 향후 몇 년 안에 기후 변화가 가속화될 가능성을 시사합니다. 더 심각한 것은 미국의 재정 불확실성이 열 흐름 추적 능력을 위협하는 상황에서도 이러한 우려스러운 불균형이 나타나고 있다는 것입니다. 에너지 유입, 에너지 유출 지구의 에너지 예산은 돈이 들어오고 나가는 은행 계좌와 같습니다. 지출을 줄이면 계좌에 현금이 쌓입니다. 여기서 에너지는 곧 화폐입니다. 지구의 생명은 태양에서 들어오는 열과 나가는 열 사이의 균형에 달려 있습니다. 이 균형은 한쪽으로 기울고 있습니다. 태양 에너지는 지구에 도달하여 지구를 따뜻하게 합니다. 대기의 열을 가두는 온실가스는 이 에너지의 일부를 유지합니다. 그러나 석탄, 석유, 가스의 연소로 인해 2조 톤 이 넘는 이산화탄소와 기타 온실가스가 대기에 추가되었습니다. 이러한 온실가스는 점점 더 많은 열을 가두어 지구 밖으로 나가지 못하게 합니다. 이러한 추가 열의 일부는 지구를 따뜻하게 하거나 해빙, 빙하, 빙상을 녹입니다. 하지만 이는 극히 일부에 불과합니다. 바다의 높은 열용량 때문에 90%가 바다로 빠져나갔습니다 . 지구는 자연적으로 여러 가지 방식으로 열을 방출합니다. 한 가지 방법은 구름, 눈, 얼음에서 들어오는 열을 반사하여 우주로 되돌리는 것입니다. 적외선 또한 우주로 방출됩니다. 인류 문명의 시작부터 불과 한 세기 전까지 지구 표면의 평균 기온은 약 14°C였습니다. 누적된 에너지 불균형으로 인해 현재 평균 기온은 1.3~1.5°C 상승 했습니다 .
얼음과 반사 구름은 열을 우주로 반사합니다. 지구가 뜨거워짐에 따라 갇힌 열은 대부분 바다로 이동하지만 일부는 얼음을 녹여 육지와 대기를 데웁니다. 사진: 남극 대륙 외에서 가장 큰 빙하인 그린란드 야콥스하운 빙하의 빙산. Ashley Cooper/Getty
모델보다 빠른 추적
과학자들은 두 가지 방법으로 에너지 예산을 추적합니다.
첫째, 관측 위성의 고감도 복사계를 사용하여 태양에서 발생하여 우주로 돌아가는 열을 직접 측정할 수 있습니다. 이 데이터 세트 와 그 이전 데이터 세트는 1980년대 후반으로 거슬러 올라갑니다.
둘째, 온도를 측정하여 해양과 대기의 열 축적을 정확하게 추적할 수 있습니다. 1990년대 이후 수천 대의 로봇 부유체가 전 세계 해양의 온도를 모니터링해 왔습니다.
두 방법 모두 에너지 불균형이 빠르게 심화되었음을 보여줍니다.
에너지 불균형이 두 배로 증가한 것은 충격으로 다가왔습니다. 우리가 사용하는 정교한 기후 모델은 이처럼 크고 빠른 변화를 예측하지 못했기 때문입니다.
일반적으로 모델은 현실 세계에서 우리가 목격하는 변화의 절반에도 미치지 못하는 값을 예측합니다
. 왜 이렇게 빠르게 변했을까요?
아직 완전한 설명은 없습니다. 하지만 새로운 연구에 따르면 구름의 변화가 큰 요인으로 작용합니다 .
구름은 전반적으로 냉각 효과를 나타냅니다. 하지만 반사율이 높은 흰 구름으로 덮인 면적은 줄어든 반면, 반사율이 낮은 구름이 뒤섞인 면적은 늘어났습니다.
구름이 왜 변하는지는 아직 명확하지 않습니다. 한 가지 가능한 요인은 2020년부터 선박 연료의 황 함량을 줄이기 위한 노력이 성공한 결과 일 수 있습니다 . 더 더러운 연료를 태우는 것이 구름을 밝게 하는 효과를 가져왔을 가능성이 있기 때문입니다. 그러나 에너지 예산 불균형의 가속화는 이러한 변화 이전에 시작되었습니다. 태평양 10년 주기 진동(PPC)
과 같은 기후 시스템의 자연적인 변동 또한 영향을 미칠 수 있습니다. 마지막으로, 그리고 가장 우려스러운 점은 구름의 변화가 지구 온난화 자체로 인한 추세, 즉 기후 변화에 대한 긍정적인 피드백의 일부일 수 있다는 것입니다. 빽빽한 흰 구름은 열을 가장 많이 반사합니다. 하지만 이러한 구름으로 덮인 면적은 줄어들고 있습니다. Adhivaswut/Shutterstock 이것이 의미하는 바는 무엇일까요? 이러한 연구 결과는 최근 극심한 더위가 일회성이 아니라 향후 10년 이상에 걸쳐 온난화가 심화될 가능성을 시사합니다. 이는 육지에서는 뜨거운 폭염, 가뭄, 극심한 강우로 인한 기후 영향이 더욱 심각해지고, 해양에서는 더욱 강렬하고 오래 지속되는 폭염이 발생할 가능성이 높아짐을 의미합니다. 이러한 불균형은 장기적으로 더 심각한 결과를 초래할 수 있습니다. 새로운 연구
실제 세계 측정값을 시뮬레이션하는 데 근접한 유일한 기후 모델은 "기후 민감도"가 더 높은 모델임을 보여줍니다. 즉, 이러한 모델은 배출량이 빠르게 감소하지 않는 시나리오에서 향후 수십 년 이후 더 심각한 온난화를 예측합니다.
그러나 다른 요인이 작용하는지는 아직 알 수 없습니다. 고감도 궤적에 있다고 단정적으로 말하기에는 아직 너무 이릅니다.
하늘에 있는 우리의 눈
우리는 오랫동안 해결책을 알고 있었습니다. 화석 연료의 일상적인 연소를 중단하고 삼림 벌채와 같은 배출량을 유발하는 인간 활동을 단계적으로 중단하는 것입니다.
예상치 못한 변화를 감지하려면 장기간에 걸쳐 정확한 기록을 유지하는 것이 필수적입니다. 특히 위성은 사전 경보 시스템으로, 다른 방법보다 약 10년
먼저 열 저장량 변화에 대해 알려줍니다 . 그러나 미국에서 예산 삭감과 급격한 우선순위 변경 으로 필수적인 위성 기후 모니터링이 위협받을 수 있습니다 .
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