기후 변화
Climate change
일반적으로 기후 변화는 지구 온난화(지구 평균 기온의 지속적인 상승)와 지구의 기후 시스템에 미치는 영향을 설명합니다. 더 넓은 의미의 기후 변화에는 지구의 기후에 대한 이전의 장기적인 변화도 포함됩니다. 현재 지구 평균 기온의 상승은 이전의 변화보다 더 빠른 속도이며, 주로 인간이 화석 연료를 태우는 것에 의해 발생합니다.[3][4] 화석 연료 사용, 산림전용 및 일부 농업 및 산업 관행은 온실 가스, 특히 이산화탄소 및 메탄을 추가합니다. 온실가스는 지구가 햇빛으로부터 따뜻해진 후에 복사하는 열의 일부를 흡수합니다. 더 많은 양의 이 가스들이 지구의 낮은 대기층에 더 많은 열을 가두어 지구 온난화를 일으킵니다.
기후 변화는 환경에 점점 더 큰 영향을 미칩니다. 사막은 확장되고 있는 반면, 폭염과 산불은 점점 더 보편화되고 있습니다.[6] 북극의 온난화 증폭은 영구 동토층 해빙, 빙하 후퇴, 해빙 감소에 기여했습니다.[7] 더 높은 기온은 또한 더 극심한 폭풍, 가뭄, 그리고 다른 날씨의 극단을 야기하고 있습니다.[8] 산, 산호초, 북극의 급격한 환경 변화로 인해 많은 종들이 이주하거나 멸종되고 있습니다.[9] 미래의 온난화를 최소화하기 위한 노력이 성공하더라도, 몇 세기 동안 어떤 효과는 계속될 것입니다. 여기에는 해양 가열, 해양 산성화 및 해수면 상승이 포함됩니다.[10]
기후 변화는 홍수 증가, 극심한 더위, 식량과 물 부족 증가, 더 많은 질병, 그리고 경제적 손실로 사람들을 위협합니다. 인간의 이주와 갈등도 결과가 될 수 있습니다.[11] 세계보건기구(WHO)는 기후 변화를 21세기 세계 보건에 대한 가장 큰 위협이라고 부릅니다.[12] 사회와 생태계는 온난화를 제한하는 조치 없이 더 심각한 위험을 경험할 것입니다.[13] 홍수 조절 조치나 가뭄에 강한 작물과 같은 노력을 통해 기후 변화에 적응하는 것은 부분적으로 기후 변화 위험을 감소시키지만, 이미 적응에 일부 한계에 도달했습니다.[14] 가난한 지역 사회는 전 세계 배출량의 작은 부분에 책임이 있지만 적응 능력이 가장 낮고 기후 변화에 가장 취약합니다.[15][16]
![A dry lakebed in California, which is experiencing its worst megadrought in 1,200 years.[17]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d3/California_Drought_Dry_Lakebed_2009.jpg/258px-California_Drought_Dry_Lakebed_2009.jpg)
최근 몇 년 동안 많은 기후 변화 영향이 감지되었으며, 2023년에는 +1.48 °C (2.66 °F)로 기록상 가장 따뜻했습니다.[18] 추가적인 온난화는 이러한 영향을 증가시키고 그린란드 빙상을 모두 녹이는 것과 같은 티핑 포인트를 유발할 수 있습니다.[19] 2015년 파리 협정에 따라 국가들은 집단적으로 "2 °C 이하"의 온난화를 유지하기로 합의했습니다. 그러나, 협정에 따라 약속이 이루어지면서, 지구 온난화는 금세기 말까지 여전히 약 2.7 °C (4.9 °F)에 이를 것입니다.[20] 온난화를 1.5°C로 제한하려면 2030년까지 배출량을 절반으로 줄이고 2050년까지 순배출 제로를 달성해야 합니다.[21]
화석 연료를 단계적으로 제거하기 위한 전략에는 에너지 절약, 깨끗하고 지속 가능한 전기 생산, 전기를 사용하여 운송 수단, 건물 난방 및 산업 시설을 운영하는 것이 포함됩니다. 풍력, 태양광, 다른 형태의 재생 에너지 및 원자력 발전과 함께 풍력 및 태양광 발전의 배치를 크게 증가시킴으로써 전기 공급을 더 깨끗하고 풍부하게 만들 수 있습니다.[22][23] 예를 들어 토양에서 탄소를 포집하는 방법으로 산림 피복을 늘리고 농업을 함으로써 탄소를 대기에서 제거할 수도 있습니다.[24]
용어.
1980년대 이전에는 증가된 온실 가스의 온난화 효과가 대기 오염에서 공기 중 미립자의 냉각 효과보다 더 강력한지 여부가 불분명했습니다. 과학자들은 이 시기에 기후에 대한 인간의 영향을 언급하기 위해 의도하지 않은 기후 변화라는 용어를 사용했습니다.[25]
1980년대에는 지구 온난화와 기후 변화라는 용어가 더 일반화되어 종종 서로 교환하여 사용되었습니다.[26] 과학적으로 지구 온난화는 지표면 온난화의 증가만을 의미하는 반면, 기후 변화는 지구 온난화와 강수량 변화와 같은 지구의 기후 체계에 미치는 영향을 모두 설명합니다.[25] 기후 변화는 또한 지구의 역사를 통틀어 일어난 기후 변화를 포함하기 위해 더 광범위하게 사용될 수 있습니다.[27] 일찍이 1975년에[28] 사용되었던 지구 온난화는 NASA의 기후 과학자인 제임스 한센이 1988년 미국 상원에서 증언한 후에 더 인기 있는 용어가 되었습니다.[29] 2000년대 이후 기후 변화로 사용량이 증가했습니다.[30]
다양한 과학자들, 정치인들, 언론들은 이제 기후 위기나 기후 비상 사태라는 용어를 사용하여 지구 온난화 대신 기후 변화와 지구 온난화에 대해 이야기합니다.[31]
지구 온도 상승
지구온난화 이전의 기온 기록
인류 진화 이전의 기록에는 더 뜨거운 온도와 5550만 년 전의 팔레오세-에오세 열 최대치와 같은 때때로 갑작스러운 변화가 포함됩니다.[34]
지난 몇 백만 년 동안 인류는 빙하기를 순환하는 기후에서 진화했으며, 지구의 평균 온도는 현재 수준에서 현재보다 5-6°C 더 춥습니다.[35][36] 중세 온난기와 소빙하기와 같은 온난화와 냉각의 역사적 패턴은 다른 지역에서 동시에 발생하지 않았습니다. 기온은 제한된 지역에서 20세기 후반의 기온만큼 높았을지도 모릅니다.[37] 해당 기간의 기후 정보는 나무와 얼음 코어와 같은 기후 프록시에서 나옵니다.[38]
산업혁명 이후의 온난화
1850년경에 온도계 기록은 전 세계적인 범위를 제공하기 시작했습니다.[41] 18세기에서 1970년 사이에는 이산화황 배출로 인한 냉각으로 온실가스 배출의 온난화 영향이 상쇄되었기 때문에 순 온난화가 거의 없었습니다. 이산화황은 산성비를 내지만 대기 중에 황산염 에어로졸을 만들어 햇빛을 반사시켜 소위 지구 조광을 일으킵니다. 1970년 이후, 온실 가스의 축적 증가와 황 오염에 대한 통제는 현저한 온도 상승으로 이어졌습니다.[42][43][44]
여러 개의 독립적인 데이터 세트는 모두 전 세계적으로 표면 온도가 [45]10년마다 약 0.2°C씩 증가하는 것으로 나타났습니다.[46] 2013-2022년은 산업화 이전의 기준선(1850-1900)에 비해 평균 1.15°C[1.00-1.25°C]로 따뜻했습니다.[47] 모든 해가 지난 해보다 더 따뜻했던 것은 아닙니다. 내부 기후 변동 과정은 어떤 해도 평균보다 0.2°C 더 따뜻하거나 더 춥게 만들 수 있습니다.[48] 1998년부터 2013년까지 태평양 십년 진동(PDO)[49]과 대서양 다지각 진동(AMO)[50]이라는 두 과정의 부정적인 단계가 소위 "지구 온난화 공백"을 야기했습니다.[51] 공백기 이후, 2023년과 같은 해는 최근 평균보다 훨씬 높은 기온을 보였습니다.[52] 기온 변화를 20년 평균으로 정의하는 이유가 바로 이 때문인데, 고온과 저온의 해와 십수년 기후 패턴의 소음을 최소화하고 장기적인 신호를 감지합니다.[53]: 5 [54]
광범위한 다른 관측은 온난화의 증거를 강화합니다.[55][56] 대기 상층부는 냉각되고 있는데, 이는 온실가스가 지구 표면 근처의 열을 가둬 놓아서 우주로 방출되는 열이 적기 때문입니다.[57] 온난화는 평균 적설량을 줄이고 빙하를 후퇴시킵니다. 동시에, 온난화는 또한 해양으로부터의 더 큰 증발을 야기하고, 더 많은 대기 습도, 더 많은 그리고 더 무거운 강수를 야기합니다.[58] 식물은 봄에 더 일찍 개화하고, 수천 종의 동물들이 더 시원한 지역으로 영구적으로 이동하고 있습니다.[59]
지역별 차이
세계의 다른 지역들은 다른 비율로 따뜻합니다. 이 패턴은 온실 가스가 배출되는 장소와 무관합니다. 왜냐하면 가스는 지구 전체로 확산될 수 있을 만큼 충분히 오래 지속되기 때문입니다. 산업화 이전 시기부터 육지 지역의 평균 표면 온도는 지구 평균 표면 온도보다 거의 두 배나 빠르게 증가했습니다.[60] 왜냐하면 바다는 증발에 의해 더 많은 열을 잃고 바다는 많은 열을 저장할 수 있기 때문입니다.[61] 지구 기후 시스템의 열 에너지는 적어도 1970년 이후로 잠깐 멈춘 채로 증가해 왔으며, 이 여분의 에너지의 90% 이상이 바다에 저장되었습니다.[62][63] 나머지는 대기를 가열하고 얼음을 녹이며 대륙을 따뜻하게 했습니다.[64]
북극과 북극은 남극과 남반구보다 훨씬 빨리 따뜻해졌습니다. 북반구는 훨씬 더 많은 땅을 가지고 있을 뿐만 아니라, 계절에 따라 눈이 덮이고 해빙이 더 많습니다. 이 표면들이 많은 빛을 반사하는 것에서 얼음이 녹은 후 어두운 것으로 바뀌면 더 많은 열을 흡수하기 시작합니다.[65] 눈과 얼음에 있는 국소적인 블랙카본 퇴적물도 북극 온난화에 기여합니다.[66] 북극의 표면 온도는 세계의 나머지 지역보다 3~4배 더 빠르게 증가하고 있습니다.[67][68][69] 극지 근처의 빙상이 녹으면 열염 순환의 대서양과 남극 가장자리가 모두 약화되고, 이는 전 세계의 열과 강수량의 분포를 더욱 변화시킵니다.[70][71][72][73]
미래 지구 온도
세계기상기구는 2023년에서 2027년 사이 최소 1년 동안 지구 기온이 산업화 이전 기준보다 1.5°C를 초과할 가능성을 66%로 추정하고 있습니다.[76][77] IPCC는 지구 온도 변화를 정의하기 위해 20년 평균을 사용하기 때문에 1.5°C를 초과하는 1년은 제한을 위반하지 않습니다.
IPCC는 20년 평균 지구 기온이 2030년대 초에 +1.5 °C를 넘어설 것으로 예상하고 있습니다.[78] IPCC 제6차 평가보고서(2023)는 2100년까지 지구온난화가 온실가스 배출량이 매우 적은 시나리오에서는 1.0-1.8 °C, 중간배출 시나리오에서는 2.1-3.5 °C, 또는 매우 높은 배출 시나리오에서는 3.3-5.7 °C에 이를 가능성이 매우 높다는 전망을 포함하고 있습니다.[79] 중·고배출 시나리오에서 온난화는 2100년 이후에도 계속될 것입니다.[80][81]
특정 온도 상승 이하를 유지하기 위한 나머지 탄소 예산은 탄소 순환과 온실 가스에 대한 기후 민감도를 모델링하여 결정됩니다.[82] IPCC에 따르면 2018년 이후 배출량이 CO의2 420 또는 570기가톤을 초과하지 않으면 지구 온난화를 1.5°C 이하로 유지할 수 있습니다. 이는 현재 배출량의 10~13년에 해당합니다. 예산에 대한 불확실성이 높습니다. 예를 들어, 영구 동토층과 습지로부터의 CO2 및 메탄 방출로 인해 CO2 환산 100기가톤이 더 작을 수 있습니다.[83] 그러나 화석 연료 자원은 지속적인 온난화를 방지하기 위해 사전에 땅 속에 보관될 필요가 있다는 것은 분명합니다. 그렇지 않으면 배출량이 이미 상당한 장기적 영향에 갇힐 때까지 부족이 발생하지 않을 것입니다.[84]
최근 지구 온도 상승의 원인
기후 시스템은 몇 년, 수십 년 또는 심지어 몇 세기 동안 지속될 수 있는 다양한 주기를 자체적으로 경험합니다. 예를 들어, 엘니뇨 현상은 표면 온도의 단기적인 급등을 유발하는 반면, 라니냐 현상은 단기적인 냉각을 유발합니다.[85] 그들의 상대적 빈도는 10년 단위로 지구 온도 추세에 영향을 미칠 수 있습니다.[86] 다른 변화는 외부 힘으로 인한 에너지의 불균형으로 인해 발생합니다.[87] 온실가스 농도 변화, 태양 광도 변화, 화산 폭발, 지구가 태양 주위를 도는 궤도의 변화 등이 이에 해당합니다.[88]
기후 변화에 대한 인간의 기여를 결정하기 위해 모든 잠재적 원인에 대한 고유한 "지문"을 개발하고 관찰된 패턴 및 알려진 내부 기후 변동성과 비교합니다.[89] 예를 들어, 지문이 대기 전체를 따뜻하게 하는 태양열 강제력은 낮은 대기만 따뜻하게 했기 때문에 배제됩니다.[90] 대기 에어로졸은 더 작은 냉각 효과를 생성합니다. 알베도의 변화와 같은 다른 드라이버는 영향력이 적습니다.[91]
온실가스
온실 가스는 햇빛에 투명하므로 대기를 통과하여 지구 표면을 가열합니다. 지구는 그것을 열로 복사하고, 온실가스는 그것의 일부를 흡수합니다. 이 흡수는 열이 우주로 빠져나가는 속도를 늦추고, 지구 표면 근처에 열을 가두어 시간이 지남에 따라 따뜻하게 합니다.[97]
수증기(≈ 50%)와 구름(≈ 25%)은 온실 효과의 가장 큰 원인이지만, 이들은 주로 온도의 함수로 변화하므로 대부분 기후 민감도를 변화시키는 피드백으로 간주됩니다. 반면 CO(≈ 20%), 대류권 오존, CFCs 및 아산화질소와 같은 가스의 농도는 온도와 독립적으로 추가되거나 제거되므로 지구 온도를 변화시키는 외력으로 간주됩니다.
산업혁명 이전에는 자연적으로 발생하는 양의 온실가스로 인해 지표면 근처의 공기가 없을 때보다 약 33°C 더 따뜻해졌습니다.[100][101] 주로 화석연료(석탄, 석유, 천연가스)를 추출해 연소시키는 산업혁명 이후 인간의 활동은 [102]대기 중 온실가스의 양을 증가시켜 복사 불균형을 초래했습니다. 2019년 CO와2 메탄의 농도는 1750년 이후 각각 약 48%와 160% 증가했습니다.[103] 이러한 CO2 수치는 지난 200만 년 동안 어느 때보다 높습니다. 메탄의 농도는 지난 80만 년 동안보다 훨씬 높습니다.[104]
2019년 전 세계 인위적 온실가스 배출량은 590억 톤의 CO에2 해당합니다. 이 중 75%는 CO2, 18%는 메탄, 4%는 아산화질소, 2%는 불소 가스였습니다.[105] CO2 배출은 주로 운송, 제조, 난방 및 전기를 위한 에너지를 제공하기 위해 화석 연료를 태우는 것에서 비롯됩니다.[5] 추가적인 CO 배출은 시멘트, 강철, 알루미늄 및 비료를 제조하기 위한 화학 반응에 의해 방출되는 CO를 포함하는 d 산림전용 및 산업 공정에서 발생합니다. 메탄 배출은 가축, 분뇨, 쌀 재배, 매립지, 폐수 및 석탄 채굴뿐만 아니라 석유 및 가스 추출에서 발생합니다.[107] 아산화질소 배출은 주로 비료의 미생물 분해에서 비롯됩니다.[108]
메탄은 대기 중에서만 평균 12년 동안 지속되는 반면,[109] CO는2 훨씬 더 오래 지속됩니다. 지구 표면은 탄소 순환의 일부로 CO2를 흡수합니다. 육지와 바다의 식물들은 매년 대부분의 초과 배출되는2 CO를 흡수하지만, 생물학적 물질이 소화되거나 화상을 입거나 부패할 때 그 CO는2 대기로 다시 되돌아옵니다.[110] 토양의 탄소 고정 및 광합성과 같은 육지 표면 탄소 싱크 과정은 연간 전 세계 CO2 배출량의 약 29%를 제거합니다.[111] 해양은 지난 20년 동안 배출된 CO의2 20~30%를 흡수했습니다.[112] CO는2 지각에 저장될 때에만 장기간 대기에서 제거되는데, 이 과정은 완료하는 데 수백만 년이 걸릴 수 있는 과정입니다.[110]
지표면 변화
식량농업기구(FAO)에 따르면 지구 토지 면적의 약 30%는 인간이 대부분 사용할 수 없으며(빙하, 사막 등), 26%는 숲, 10%는 관목지, 34%는 농경지입니다.[114] 삼림 벌채는 파괴된 나무가 CO를2 방출하고 새로운 나무로 대체되지 않아 탄소 흡수원을 제거하기 때문에 지구 온난화의 주요 토지 사용 변화 원인입니다.[115][24] 2001년에서 2018년 사이에 산림전용의 27%가 농작물과 가축을 위한 농업 확장을 가능하게 하기 위해 영구 개간을 했습니다. 또 다른 24%는 변화하는 재배 농업 시스템 하에서 일시적인 개간으로 인해 손실되었습니다. 26%는 목재 및 파생 제품 벌목으로 인한 것이었고, 산불은 나머지 23%[116]를 차지했습니다. 일부 산림은 완전히 개간되지는 않았지만 이미 이러한 영향으로 인해 황폐화되었습니다. 이러한 숲을 복원하면 탄소 흡수원으로서의 잠재력도 회복됩니다.[117]
지역 식생 피복은 얼마나 많은 햇빛이 우주로 반사되는지(알베도)와 증발로 인해 얼마나 많은 열이 손실되는지에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 어두운 숲에서 초원으로 바뀌면 표면이 더 가벼워져서 햇빛을 더 많이 반사하게 됩니다. 삼림 벌채는 또한 구름에 영향을 미치는 화학 화합물의 방출과 바람 패턴의 변화를 수정할 수 있습니다.[118] 열대 및 온대 지역에서는 순 효과로 인해 상당한 온난화가 발생하며 산림 복원으로 인해 지역 온도가 더 낮아질 수 있습니다.[117] 극지에 가까운 위도에서는 숲이 눈 덮인 평원(그리고 더 반사되는)으로 대체되면서 냉각 효과가 있습니다.[118] 전 세계적으로, 이러한 표면 알베도의 증가는 토지 사용 변화로 인한 온도에 대한 지배적인 직접적인 영향이었습니다. 따라서 현재까지의 토지 이용 변화는 약간의 냉각 효과가 있는 것으로 추정됩니다.[119]
기타요인
에어로졸과 구름
에어로졸 형태의 대기 오염은 기후에 대규모로 영향을 미칩니다.[120] 에어로졸은 태양 복사를 산란시키고 흡수합니다. 1961년부터 1990년까지 지구 표면에 도달하는 햇빛의 양이 점진적으로 감소하는 것이 관찰되었습니다. 이 현상은 일반적으로 지구 조광으로 알려져 있으며,[121] 주로 석탄 및 벙커 연료와 같은 무거운 황 농도의 화석 연료가 연소하여 생성되는 황산염 에어로졸에 기인합니다.[44] 더 작은 기여는 검은 탄소, 화석 연료와 바이오 연료의 연소로 인한 유기 탄소, 그리고 인위적인 먼지에서 비롯됩니다.[122][43][123][124][125] 전 세계적으로 에어로졸은 1990년 이후 오염 통제로 인해 감소하고 있으며, 이는 더 이상 온실가스 온난화를 가리지 않는다는 것을 의미합니다.[126][44]
에어로졸은 지구의 에너지 예산에도 간접적인 영향을 미칩니다. 황산염 에어로졸은 구름 응축 핵 역할을 하며 점점 더 작은 구름 방울을 가진 구름으로 이어집니다. 이러한 구름은 물방울이 적고 큰 구름보다 태양 복사를 더 효율적으로 반사합니다.[127] 또한 빗방울의 성장을 줄여 구름이 들어오는 햇빛에 더 잘 반사되도록 만듭니다.[128] 에어로졸의 간접 효과는 복사 강제력의 가장 큰 불확실성입니다.[129]
에어로졸은 일반적으로 햇빛을 반사하여 지구 온난화를 제한하지만, 눈이나 얼음 위에 떨어지는 그을음 속의 검은 탄소는 지구 온난화에 기여할 수 있습니다. 이것은 햇빛의 흡수를 증가시킬 뿐만 아니라 녹고 해수면 상승을 증가시킵니다.[130] 북극의 새로운 블랙카본 매장량을 제한하면 2050년까지 지구 온난화를 0.2 °C 줄일 수 있습니다.[131] 2020년[132] 이후 선박용 연료유의 황 함량 감소 효과는 2050년까지 지구 평균 기온이 0.05°C 추가 상승할 것으로 추정됩니다.[133]
태양 및 화산활동
태양은 지구의 주요 에너지원이기 때문에 들어오는 햇빛의 변화는 기후 시스템에 직접적인 영향을 미칩니다.[129] 태양 복사 조도는 위성에 의해 직접 측정되었으며,[136] 1600년대 초부터 간접 측정이 가능합니다.[129] 1880년 이래로 태양 에너지가 지구에 도달하는 양은 대기 하층의 온난화와 대조적으로 상승 추세가 없었습니다.[137] 만약 태양이 지구에 더 많은 에너지를 보내고 있다면, 상층 대기권(성층권)도 따뜻해질 것이지만, 대신에 태양은 식어가고 있습니다.[90] 이는 온실가스가 열이 지구 대기를 빠져나가는 것을 막는 것과 일치합니다.[138]
폭발적인 화산 폭발은 햇빛을 부분적으로 차단하고 온도를 낮추는 가스, 먼지, 재를 방출하거나 수증기를 대기로 내보내 온실가스를 가중시키고 온도를 높일 수 있습니다.[139] 수증기와 화산 물질 모두 대기의 지속성이 낮기 때문에 이러한 온도에 대한 영향은 몇 년 동안만 지속됩니다.[140] 화산성 이산화탄소2 배출량은 더 지속적이지만 현재 인간이 유발한 이산화탄소2 배출량의 1% 미만에 해당합니다.[141] 화산 활동은 여전히 산업 시대에 기온에 미치는 가장 큰 자연적 영향(힘)을 나타냅니다. 그러나 다른 자연력과 마찬가지로 산업혁명 이후 지구 온도 추세에 미치는 영향은 미미합니다.[142]
기후변화 피드백
초기 강제력에 대한 기후 시스템의 반응은 피드백에 의해 수정됩니다: "자체 강화" 또는 "긍정적" 피드백에 의해 증가되고 "균형" 또는 "부정적" 피드백에 의해 감소됩니다.[144] 주요 강화 피드백은 수증기 피드백, 얼음-알베도 피드백, 구름의 순 효과입니다.[145][146] 지구의 표면이 온도 상승에 반응하여 더 많은 열을 우주로 방출하기 때문에 주요한 균형 메커니즘은 복사 냉각입니다.[147] 온도 피드백 외에도 식물 성장에 대한 CO의2 비료 효과와 같은 탄소 순환의 피드백이 있습니다.[148]
피드백, 특히 클라우드 커버에 대한 불확실성은 [149]기후 모델마다 주어진 배출량에 대해 다른 온난화 크기를 예측하는 주요 원인입니다.[150] 공기가 따뜻해지면 더 많은 수분을 유지할 수 있습니다. 수증기는 강력한 온실가스로서 대기 중의 열을 유지합니다.[145] 구름의 덮개가 늘어나면, 더 많은 햇빛이 우주로 반사되어 지구를 냉각시킬 것입니다. 구름이 점점 더 높고 가늘어지면, 구름은 단열재 역할을 하여 아래에서 열을 반사하여 지구를 따뜻하게 합니다.[151]
또 다른 주요 피드백은 지구 표면의 반사율을 감소시키는 북극의 눈 덮개와 해빙의 감소입니다.[152] 이제 태양 에너지의 더 많은 양이 이 지역에 흡수되어 북극 온도 변화의 증폭에 기여합니다.[153] 북극 증폭도 영구 동토층을 해동시키고 있는데, 이는 메탄과 CO를2 대기로 방출합니다.[154] 기후 변화는 습지, 해양 시스템 및 담수 시스템에서 메탄을 방출할 수도 있습니다.[155] 전반적으로 기후 피드백은 점점 더 긍정적이 될 것으로 예상됩니다.[156]
인간이 유발하는 CO2 배출의 약 절반이 육상 식물과 해양에 흡수되었습니다.[157] 이 비율은 정적이지 않으며 향후 CO2 배출량이 감소하면 지구는 약 70%까지 흡수할 수 있습니다. 그들이 크게 증가하면 여전히 지금보다 더 많은 탄소를 흡수할 것이지만 전체 분율은 40%[158] 미만으로 감소할 것입니다. 기후 변화가 가뭄과 폭염을 증가시켜 결국 육지의 식물 성장을 억제하고 토양이 따뜻해지면 죽은 식물에서 더 많은 탄소를 배출하기 때문입니다.[159][160] 대기 중의 탄소가 산성화되고 열염수 순환과 식물성 플랑크톤 분포의 변화를 경험함에 따라 해양이 흡수하는 비율이 낮아질 것입니다.[161][162][71]
모델링
기후 모델은 기후 시스템에 영향을 미치는 물리적, 화학적, 생물학적 과정을 나타내는 것입니다.[163] 모델에는 지구 궤도의 변화, 태양 활동의 역사적 변화, 화산 강제력과 같은 자연적 과정이 포함됩니다.[164] 모델은 기후 피드백의 강도를 고려할 때 미래의 배출이 야기할 온난화 정도를 추정하는 데 사용됩니다.[165][166] 모델은 또한 바다의 순환, 계절의 연간 주기, 육지 표면과 대기 사이의 탄소 흐름을 예측합니다.[167]
모델의 물리적 사실성은 동시대 또는 과거 기후를 시뮬레이션하는 능력을 조사하여 테스트됩니다.[168] 과거 모델은 북극 수축[169] 속도를 과소평가하고 강수량 증가 속도를 과소평가했습니다.[170] 1990년 이후 해수면 상승은 오래된 모델에서 과소평가되었지만 최근 모델은 관측치와 잘 일치합니다.[171] 2017년 미국에서 발간된 국가 기후 평가는 "기후 모델이 여전히 관련 피드백 프로세스를 과소평가하거나 누락하고 있을 수 있다"고 언급합니다.[172] 또한 기후 모델은 단기적인 지역 기후 변화를 적절하게 예측하지 못할 수 있습니다.[173]
기후 모델의 하위 집합은 물리적 기후 모델에 사회적 요소를 추가합니다. 이러한 모델은 인구, 경제 성장 및 에너지 사용이 물리적 기후에 어떻게 영향을 미치고 상호 작용하는지 시뮬레이션합니다. 이러한 정보를 통해 이러한 모델은 미래의 온실 가스 배출 시나리오를 생성할 수 있습니다. 그런 다음 이는 물리적 기후 모델과 탄소 순환 모델의 입력으로 사용되어 온실 가스의 대기 농도가 어떻게 변화할 수 있는지 예측합니다.[174][175] 사회경제적 시나리오와 완화 시나리오에 따라 모델은 380~1400ppm 범위의 광범위한 대기 CO2 농도를 생성합니다.[176]
영향
환경영향
기후 변화의 환경적 영향은 바다, 얼음, 날씨에 영향을 미치며 광범위하고 광범위합니다. 변경 사항은 점진적으로 또는 빠르게 발생할 수 있습니다. 이러한 영향에 대한 증거는 과거의 기후 변화 연구, 모델링 및 현대 관측에서 비롯됩니다.[177] 1950년대 이후 가뭄과 폭염이 동시에 나타나고 빈도도 증가하고 있습니다.[178] 몬순 기간 내의 극도로 습하거나 건조한 현상이 인도와 동아시아에서 증가했습니다.[179] 북반구의 몬순 강수량은 1980년 이후 증가했습니다.[180] 허리케인과 태풍의 강우율과 강도는 증가할 가능성이 있으며,[181] 기후 온난화에 대응하여 지리적 범위는 극지방으로 확대될 가능성이 있습니다.[182] 기후 변화로 인해 열대성 저기압의 발생 빈도가 증가하지 않았습니다.[183]
지구의 해수면은 열팽창과 빙하와 빙상의 융해의 결과로 상승하고 있습니다. 1993년에서 2020년 사이에 시간이 지남에 따라 증가하여 연평균 3.3 ± 0.3 mm의 증가율을 보였습니다.[185] 21세기에 걸쳐 IPCC는 저배출 시나리오에서 32-62cm, 중간 배출 시나리오에서 44-76cm, 매우 높은 배출 시나리오에서 65-101cm의 해수면 상승을 예상합니다.[186] 남극의 해양 빙상 불안정 과정은 높은 배출량 하에서 2100년까지 해수면이 2미터 상승할 가능성을 [187]포함하여 이러한 값을 크게 증가시킬 수 있습니다.[188]
기후 변화로 인해 북극 해빙이 수십 년 동안 줄어들고 얇아졌습니다.[189] 얼음이 없는 여름은 1.5°C의 온난화에서 드물 것으로 예상되지만, 2°C의 온난화 수준에서 3년에서 10년에 한 번 발생하기로 되어 있습니다.[190] 대기 중의 이산화탄소2 농도가 높아지면 바다에 더 많은 이산화탄소가2 용해되어 산성화됩니다.[191] 산소는 따뜻한 물에 잘 녹지 [192]않기 때문에 바다의 농도가 낮아지고 데드존이 확대되고 있습니다.[193]
티핑 포인트와 장기적인 영향
