기후 변화는 전 세계 또는 지역적으로 평균 날씨 패턴의 장기적인 변화입니다. 이 광범위한 정의에서 알 수 있듯이, 기후 변화는 지구 역사에서 여러 번, 그리고 여러 가지 이유로 발생했습니다. 그러나 오늘날 나타나는 지구 온도와 날씨 패턴의 변화는 인간의 활동으로 인해 발생합니다. 그리고 그들은 과거의 자연 기후 변화보다 훨씬 빠르게 일어나고 있습니다.
과학자들은 시간이 지남에 따라 기후를 추적 할 수있는 많은 방법을 가지고 있으며, 오늘날의 기후 변화가 이산화탄소 및 메탄과 같은 온실 가스의 배출과 관련되어 있음을 분명히합니다. 이 가스들은 온실의 유리 벽이 열을 유지하는 것처럼 지구 표면 근처의 태양 광선으로부터 열을 가두는 데 효과적입니다. 대기 중 온실 가스 비율의 작은 변화는 전 세계적으로 큰 변화를 가져올 수 있습니다.
평균적으로 온실 가스의 효과는 지구 온도를 높이는 것입니다. 이것이 기후 변화가 때때로 지구 온난화라고 불리는 이유입니다. 그러나 오늘날 대부분의 연구자들은 전 세계 날씨와 기후의 다양성으로 인해 기후 변화라는 용어를 선호합니다. 예를 들어, 지구 평균 기온을 따뜻하게하면 북미 지역에 영향을 미치는 주요 기류 인 제트 기류의 흐름이 변경되어 계절에 따라 일부 지역에서 극심한 추위가 발생할 수 있습니다.
오하이오 주립 대학의 Byrd Polar and Climate Research Center의 고생물학자인 Ellen Mosley-Thompson은“사람들은 온도에 따라 지구마다 장소마다 많은 변동성이 있음을 인식하는 것이 중요하다. "지구 기후 변화에 대해 이야기 할 때 우리는 넓은 지역의 온도 변화에 대해 이야기하고 있습니다."
과학자들이 기후 변화가 실제로 어떻게 아는가
과거의 기후는 얼음, 퇴적물, 동굴 형성, 산호초 및 심지어 나무 고리에 기록됩니다. 연구원들은 빙하 얼음 안에 거품에 갇힌 이산화탄소와 같은 화학 신호를보고 과거의 대기 상태를 확인할 수 있습니다. 그들은 미세 화석화 꽃가루를 연구하여 어떤 지역에서 식물이 번성하여 어떤 기후가 번성했는지 알 수 있습니다. 계절별로 기온과 습도를 기록하기 위해 나무 고리를 측정 할 수 있습니다. 산호와 종유석 및 석순에서 산소의 화학적 변이체의 비율은 과거 강수 패턴을 드러 낼 수 있습니다.
다른 유형의 자연 기록은 다른 강점을 가지고 있습니다. 해저 퇴적물은 계절별로, 심지어 해마다 상세하게 묘사되지는 않지만 수백만 년 전으로 거슬러 올라가는 기후의 사진을 흐리게 표현할 수 있다고 모슬리 톰슨은 Live Science에 말했다. (Smithsonian Institution에 따르면 해양 퇴적물에서 가장 오래된 코어는 6 천 6 백만 년으로 거슬러 올라갑니다.) 나무 기록은 비교적 짧지 만 매우 상세합니다. 빙하는 정보로 가득 차 있습니다. 빙하는 기포의 형태로 대기 가스를 포획 할뿐만 아니라 먼지와 기타 퇴적물, 꽃가루 곡물, 화산재 등을 가두어 야합니다. 모슬리 톰슨은 얼음이 오래되고 압축되면서 기록이 흐릿해질 수 있지만, 새로운 얼음은 해마다 기후가 어떤 일을하는지 볼 수 있다고 말했다.
산업 혁명이 시작된 이래 가장 최근의 기후 변화도 직접 추적 할 수 있습니다. 1800 년대 후반에 육지 온도와 같은 것들에 대한 기록을 유지하기 시작했으며 선장들은 풍부한 해양 기반 기상 데이터를 통나무에 보관하기 시작했습니다. 1970 년대 위성 기술의 출현은 극지방의 해빙 범위에서부터 해수면 온도, 구름 범위까지 모든 데이터를 포함하는 폭발적인 데이터를 제공했습니다.
기후 변화
종합 해보면,이 기록들은 현대 기후가 과거의 패턴에서 빠르게 벗어나고 있음을 보여줍니다.
산업 혁명 이전에는 대기 중 백만 개의 분자마다 약 280 개의 이산화탄소 분자가 있었는데, 이는 ppm (parts per million)으로 알려져있다. NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)에 따르면 2018 년 현재 CO2의 세계 평균 수준은 407.4ppm으로 지난 80 만 년 동안 그 수준보다 100ppm 이상 높았다. NOAA에 따르면 대기 중 탄소가 오늘 수준에 도달 한 것은 300 만년 전이었습니다.
NOAA에 따르면 오늘날 대기 탄소의 변화율도 과거보다 더 빠르다. 지난 60 년 동안 지난 백만 년 동안의 어느 때보 다 지난 60 년 동안 증가율이 100 배 더 빨랐습니다. 빙하주기 사이에 8 개의 주요 기후 플립 플롭이 나타 났는데,이 때 얼음은 극에서 중위도로 확장되었습니다. 그리고 얼음이 오늘날의 장소로 후퇴하는 간빙주기. 그리고 비율은 계속 증가합니다. 1960 년대에 대기 중 탄소는 매년 평균 0.6 ppm 증가했습니다. 2010 년에는 매년 평균 2.3ppm이 증가했습니다.
여분의 모든 탄소의 열 포집 능력은 전 세계 평균 기온 상승으로 이어졌습니다. NASA의 Goddard Institute for Space Studies (GISS)에 따르면 지구의 평균 기온은 1880 년 이래 화씨 (섭씨 1도) 이상으로 화씨 10 분의 1도 이내 인 온도로 상승했습니다. NASA의 지구 관측소에 따르면 대기 탄소 증가율과 마찬가지로 지구 온도 상승률도 가속화되고있다. 1975 년 이래 온난화의 3 분의 2가 발생했다.
기후 변화의 영향은 무엇입니까?
이 온난화는 지구 생태계와 환경의 변화로 이어졌습니다. 해빙이 감소하고있는 북극에서 가장 극적인 변화가 일어났다. NASA에 따르면 2002 년 이래로 빙하 범위 최저치와 최저치가 새로운 표준이었으며, 연구에 따르면 가장 오래된 다년생 해빙도 급속히 얇아지고있는 것으로 나타났습니다. 과학자들은 이제 2040 년에서 2060 년 사이에 최초의 얼음이없는 북극 여름을 기대합니다.
모슬리 톰슨은 빙하가 전 세계, 특히 중위도에서 퇴각하고 있다고 말했다. 몬태나의 빙하 국립 공원은 1850 년에 150 개의 빙하가있는 곳입니다. 현재 25 개 밖에 없습니다. Mosley-Thompson과 그녀의 팀은 다음 10 년 이내에 마지막 열대 빙하가 사라질 것으로 추정합니다.
열로 인한 녹는 얼음과 해수의 팽창은 이미 해수면 상승에 기여했습니다. NOAA에 따르면, 전 세계 평균 해수면은 1880 년 이후 21-24 센티미터에서 8-9 인치 (21-24 센티미터) 상승했습니다. 상승률은 20 세기의 연간 0.06 인치 (1.4 밀리미터)에서 3.6mm (0.14 인치)로 증가하고 있습니다. 2006-2015 년에 매년. NOAA에 따르면,이 해수면 상승은 미국 해안 지역에서 만조 홍수가 300 %에서 900 % 증가한 것으로 해석되었습니다.
해수는 대기에서 이산화탄소를 흡수하여 해양 산성화를 일으키는 화학 반응을 일으 킵니다. NOAA의 태평양 해양 환경 연구소 (Pacific Marine Environmental Laboratory)에 따르면, 산업 혁명이 시작된 이후로 해양 표면 수의 세계 평균 pH는 0.11 감소했다. 해양 산도가 증가하면 산호가 탄산염 골격을 만들고 조개와 같은 포탄 동물과 일부 플랑크톤이 생존하기가 더 어려워집니다.
기후 변화는 심지어 봄 같은 날씨의 타이밍에도 영향을 미칩니다. 미국에서 기록상 가장 빠른 봄 (식물 성장과 온도에 의해 정의 된)은 2012 년 3 월에있었습니다. 기후 모델은 이제 2015 년 초에 그러한 이른 봄이 표준이 될 수 있다고 제안합니다. 식물은 일찍 잎이 떨어지고 추운 온도에 의해 손상 될 수 있습니다. 기후 모델은 또한 더 따뜻한 온도로 인해 가뭄과 산불에서 놀라운 추세가 악화 될 것으로 예측합니다.
노스 캐롤라이나주의 기후학자인 Kathie Dello는 기후 과학자들에게 모델이 핵심 도구라고 말했다. 델로는 지구에 대한 비교 행성은 없지만 과학자들은 모델을 통해 행성의 가상 버전을 만들어 다양한 시나리오를 테스트 할 수 있다고 말했다. 지구 시스템은 복잡하지만 이러한 컴퓨터 모델은 미래를 예측할 수있는 것으로 입증되었습니다. 지구 물리학 연구서 (Geophysical Research Letters) 저널에 실린 2020 년 논문은 1970 년대와 2010 년 사이에 발표 된 기후 모델 예측이 출판 후 발생한 실제 온난화와 비교할 때 정확하다는 것을 발견했습니다.
기후 변화를 되돌릴 수 있습니까?
점점 더 많은 비즈니스 리더, 공무원 및 민간인들이 기후 변화와 그 의미에 대해 우려하고 있으며, 추세를 역전시키기위한 조치를 제안하고 있습니다.
"일부 과학자들은 지구가 스스로 치유 할 것이라고 주장하지만, 대기에서 인간이 유발 한 이산화탄소를 제거하는 자연적인 과정은 수십만에서 수백만 년의 기간에 걸쳐 진행된다"고 주장했다. 피츠버그의 말했다. "그렇습니다. 지구는 스스로 치유 할 것입니다. 그러나 문화 기관을 그대로 보존 할시기는 아닙니다. 그러므로 우리 자신의 이익에 따라 기후 변화를 다루기 위해 어떤 방식 으로든 행동해야합니다. 우리는 원인입니다. "
모든 인간 온실 가스 배출이 즉시 중단되면 지구는 여전히 더 많은 온난화를 경험할 것입니다. 일부 연구에 따르면 이산화탄소는 수백 년 동안 대기에 남아 있기 때문입니다. 지하 저장소에 탄소를 주입하는 탄소 포집 및 저장과 같이 대기에서 이산화탄소를 제거함으로써이 "고정 된"온난화의 일부를 이론적으로 뒤집을 수있는 제안이 있습니다. 옹호론자들은 탄소 포집과 저장이 기술적으로 가능하다고 주장하지만, 시장력으로 인해 광범위한 채택이 불가능 해졌다.
대기에서 이미 방출 된 탄소를 제거 할 수 있는지 여부는 미래의 온난화를 방지하기 위해 온실 가스 배출을 중지해야합니다. 지금까지 온난화를 방지하기위한 가장 야심 찬 노력은 파리 협약입니다. 유엔에 따르면, 2016 년 11 월에 발효 된이 구속력없는 국제 조약은 "산업화 이전 수준보다 2도 이하로 따뜻하게 유지하고 온도 상승을 1.5도까지 더 제한하기위한 노력"을 목표로하고 있습니다. 조약에 서명 한 각 서명자는 자체 자발적 배출 제한을 설정하고 시간이 지남에 따라 더욱 엄격 해지기로 합의했습니다. 기후 과학자들은이 협약에 따라 배출 된 배출 한도가 1.5도 또는 2도 정도의 온난화를 유지하지는 않지만 "정상적인 비즈니스"시나리오에 비해 개선 될 것이라고 말했다.
오바마 행정부에서 미국은 2025 년까지 온실 가스 배출량을 2005 년 수준의 28 % 미만으로 제한하겠다고 약속했다. 그러나 도널드 트럼프 대통령은 선거 직후에 그의 행정부가 파리 협정을 존중하지 않을 것이라고 발표했다. 트럼프 행정부는 2019 년 협정에서 공식 철수 절차를 시작했다.
몇몇 주 및 지방 정부는 기후 변화에 대항하기 위해 자체 노력을 시작했습니다. 예를 들어, 24 개 주와 푸에르토 리코가 미국 기후 동맹에 가입하여 파리 협정에 따라 설정된 목표를 달성하기로 약속했습니다.
델로는“연방 정부는 잘 운영되고 있더라도 가장 민첩한 기관이 아니다”고 말했다. "그러나 주와 도시는 좀 더 융통성이 있습니다."
