환영
지구의 기후는 항상 변화했다. băng기 시대가 왔다가 갔다. 따뜻한 시대는 안타르кти카에서 숲이 자라는 것을 허용했다.
하지만 지금 일어나는 것은 다르다: 기후가 변화하는 것이 아니라 어느 정도로 빠르게 변화하는 데 있다.
지난 150년 동안, 세계 평균 기온은 약 1.1°C 상승했다. 그 숫자가 작아 보일지라도 마지막 băng기 시대와의 차이: 북아메리카의 대부분이 빙상으로 덮혔을 때:는 약 5°C로만 차이가 나었다.
이 강의에서, 우리는 증거를 살펴보고 기작을 이해하며 비판적으로 생각할 것입니다.
무엇을 알고 있습니까?
우리가 깊이 들어가기 전에, 당신이 시작하는 지점을 알아보겠습니다.
지구가 따뜻하게 유지되는 방법
기후 가스 효과
기후 가스 효과 자체가 나쁜 것은 아닙니다. 그것이 없다면 지구의 평균 기온은 약 -18°C (0°F)로, 액체 물이나 우리가 아는 생명이 존재할 수 있는 온도가 너무 낮습니다.
다음과 같이 작동합니다:
1. 태양에서 에너지가 지구로 가는 가시광선으로 전송됩니다.
2. 지구의 표면은 그 빛을 흡수하고 적외輿 (열)를 다시 방출합니다.
3. 대기 중의 특정 가스: 탄소다이오ксाइड (CO₂), 메탄 (CH₄), 수증기 (H₂O), 질소산화물 (N₂O): 적외輿를 흡수하고 공간으로 벗어나기 전에 다시 방출합니다.
4. 이 가스는 열을 모든 방향으로 재방출하며, 그 중 지구의 표면으로 다시 돌아옵니다.
이것이 우리 행성이 약 15°C (59°F)로 적합한 평균 온도를 유지하는 데 필요한 것입니다.
우리가 걱정하는 것은 기후 가스 효과 자체가 아니라 더 많은 이 가스를 대기 중에 추가하는 것으로 기구를 강화하는 것입니다.
증거가 보여주는 것
기후 변화에 대한 증거
기후 과학은 여러 개의 독립적인 증거선으로 구성되어 있습니다. 여기 주요 증거선들입니다:
아이스 코어: 과학자들은 남극과 그린란드의 빙하에 깊이 드릴하여 고대의 대기층을 포함하는 얼음 시루를 추출합니다. 이 시루 속의 미세한 공기 부유체를 통해 우리는 CO₂와 온도를 800,000년 전부터 측정할 수 있습니다. 데이터는 CO₂와 온도가 항상 함께 움직였다는 것을 보여주며, 그 800,000년 기록 중 현재의 CO₂ 수준보다 더 높은 것은 없다고 밝혀냅니다.
킬링 커브: 1958년, 찰스 데이비드 키링은 하와이의 마우나 로아 관측소에서 대기 CO₂를 측정하기 시작했습니다. 그의 측정 결과는 315 ppm에서 420 ppm 이상으로 상승하는 끊임없는 상승 트렌드와 계절 식물 성장을 유발하는 특이한 톱니 모양의 패턴을 보여줍니다.
온도 기록: 1850년부터 시작된 온도계 기록은 명확한 온도 상승 트렌드를 보여주며, 특히 1980년 이후 더욱 두드러집니다. 기록 중 가장 따뜻한 10년은 모두 2010년 이후입니다.
해수면 상승: 1900년부터 현재까지 해수면이 상승한 것은 20cm (8인치)이며, 가속화되고 있습니다. 이는 열 팽창(뜨거운 물이 공간을 더 많이 차지함)과 빙하融설에서 비롯됩니다.
빙하 후퇴: 전 세계적으로 빙하가 줄어듭니다. 몬타나의 글레이셔 국립공원에는 1850년에는 150개의 빙하가 있었지만, 현재는 25개 미만이 남아있습니다.
산성화: 우리는 방출하는 CO₂의 약 30%가 바다에 흡수됩니다. 이로 인해 탄산산이 형성되어 물이 산성화됩니다: 선형 시간에 걸쳐 산성도는 26% 증가했습니다. 이로 인해 산호초와 조개가 위협받습니다.
우리가 방출한 탄소
인간이 변화시킨 대기
수천만 년 동안 탄소는 석탄, 오일, 천연가스 형태로 지하에 잠겨 있었고, 그곳에 있는 고대 식물 및 해양 유기체의 잔해로 이루어져 있었다.
산업 혁명이 시작된 1760년대부터 우리는 그 화석 연료를 발굴하고 그 에너지를 태우기 시작했다. 탄소 기반 연료 태우는 탄소를 산소와 결합시키고, 대기 중에 CO₂를 방출한다.
숫자:
- 선진 산업화 전 CO₂: 대략 280 ppm
- 현재 CO₂: 420 ppm 이상: 50% 증가
- 인간이 매년 방출하는 CO₂: 대략 36억 톤
기후 가스의 다른 주요 원천:
- 산림 파괴: 나무는 CO₂를 흡수한다. 그들을 잘라내면 탄소 저장소가 제거되고 저장된 탄소가 방출된다.
- 농업: 쌀밭과 가축은 메탄을 생성한다. 비료는 질산화 아질산을 방출한다. 농업은 전계 감산의 약 10%를 차지한다.
- 시멘트 생산: 시멘트 제조는 석회암에서 CO₂를 방출한다. 시멘트 생산은 전계 감산의 약 8%를 차지한다.
자연적인 탄소 순환은 대기, 대양, 토양, 생명체 간에 탄소가 이동하는 것을 움직인다. 그러나 우리는 수천만 년 동안 안전하게 지하에 보관된 탄소를 추가하여 이 순환을 방해했다.
다음은 무엇이 발생할까
온난화 세계의 결과
기후 변화는 단순히 온도가 높아지는 것만이 아닙니다. 그것은 연결된 효과의 연쇄 반응을 유발합니다:
해수면 상승: 물의 온도 확장 및 빙산의 타는 것으로 2100년까지 해수면이 0.3에서 1미터까지 상승할 수 있습니다. 수백만 명이 영향을 받을 것으로 예상되는 해안 지역에 거주하고 있습니다.
극한 기후: 더 따뜻한 공기에서 더 많은 습기를 들 수 있기 때문에 더 강렬한 비와 홍수가 발생합니다. 더 뜨거운 바다 온도는 더 강력한 허리케인을 유발합니다. 이미 건조한 지역에서干旱이 강화됩니다.
생태계 혼란: 종들은 이동, 적응하거나 멸종할 수 있습니다. 더 따뜻하고 산성인 물에서 산호초는 타고 죽습니다. 재배양 기간이 이동하여 농업에 영향을 미칩니다.
피드백 루프
온난화의 결과 중 일부는 더 많은 온난화를 유발합니다: 이러한 것을 양성 피드백 루프라고 합니다 (양성은 자기 강화하는 것을 의미하며, 좋은 것은 아닙니다):
- 멸균 퍼마포스트: 고대 유기물에서 풍부한 메탄과 CO₂를 포함하고 있는 북극의 멸균 퍼마포스트는 더 이상의 온난화를 유발하는 가스를 방출합니다. 더 많은 온난화로 멸균 퍼마포스트가 타는 것을 유발합니다.
- 아이스-알베도 피드백: 하얀 빙산은 햇빛을 반사합니다. 빙산이 타면 어두운 바다 또는 땅을 노출시킵니다. 더 많은 열기를 흡수하고 빙산을 타는 것을 유발합니다.
- 수증기 피드백: 더 따뜻한 공기에서 더 많은 수증기를 들 수 있기 때문에 그것도 온실가스로 작동하여 더 많은 열기를 잡아 giữ합니다.
우리가 할 수 있는 것
기후 변화에 대한 접근 방식
강력한 과학적 일치가 기후 변화가 실재하고, 인간에 의해 발생하며 심각하다는 것을 보여주고 있습니다. 그러나 최선의 대응 방안에 대한 진정한, 합법적인 논쟁이 있습니다. 여기에는 주요 카테고리가 있습니다:
방지: 배출 감소:
- 재생 가능 에너지 (태양 에너지, 풍력, 수력, 지열)
- 원자력 에너지 (탄소 배출 없음,但 폐기물 및 안전에 대한 우려가 있습니다)
- 전기화 교통
- 에너지 효율 개선
- 대나무 감소
적응: 진행 중인 변화에 대비:
- 바다 벽과 홍수 방어
- 건조한 작물 개발
- 취약한 지역민 재배치
- 극한 기후의 예기 시스템 개선
탄소 제거: 대기에서 CO₂를 다시 되찾기:
- 재림 및 토양 탄소 흡수
- 공기 직접 캡처 기술 (현재 비싼 및 에너지 집약적)
- 향상된 광물 풍화
정책 접근 방식:
- 탄소 세금 또는 제한-교역 시스템
- 국제 협약 (파리 협정)
- 배출 규제
- 청정 에너지에 대한 보조금
개인 vs. 체계적 논쟁:
일부는 개인 선택 (운전 줄이기, 먹이 줄이기, 폐기물 줄이기)이 가장 중요하다고 주장합니다. 다른 사람들은 정책, 인프라, 기술의 체계적 변화가 대규모에서만 작동할 수 있다고 주장합니다. 대부분의 전문가들은 양쪽 모두가 필요하다고 말합니다.
당신이 기억할 가장 중요한 것
마무리
오늘 우리는 많은 것을 다루었습니다:
- 온실 효과와 그 중요성
- 기후 변화가 실재하고 가속화되고 있다는 여러 증거
- 인간 활동이 탄소 순환을 방해한 방법
- 결과 및 가열을 증폭하는 피드백 루프
- 제안되고 토론되는 다양한 해결책
기후 과학은 물리학, 화학, 지질학, 생물학 및 모든 대륙과 바다에서 얻은 데이터를 기반으로 합니다. 이를 이해하려면 명확한 증거 기반 사고가 필요한 것이고, 이는 좋은 과학을 만드는 데 필요합니다.