기후변화

“ 장기간에 걸쳐 일어나는 날씨의 변화 ”

기후변화(영어: climate change)는 수십 년에서 수백만 년에 걸쳐 통계학적인 날씨 패턴의 분포가 두드러지게 꾸준히 변화하는 것이다. 여기서 말하는 “날씨 패턴의 분포”에는 평년기온이나 강수량이 변하는 것처럼 평균적인 날씨 상태가 변화하는 것뿐만 아니라 태풍이나 가뭄 등 극단적인 날씨의 빈도와 강도가 변화하는 것도 포함된다. 기후 변화를 일으키는 요인으로는 해양 순환의 변화, 태양 활동의 변화, 화산 폭발, 대륙 이동, 인간의 활동 등이 있다. 현대 사회로 넘어오면서 인간의 활동으로 인해 대기 중 이산화탄소 농도가 높아지면서 지구온난화가 두드러지게 나타나고 있으며, 때문에 근래에는 기후변화라고 하면 인간의 활동으로 인해 나타나는 기후변화만을 가리키기도 한다.

과학자들은 관측과 이론적 모델을 통해 과거와 미래의 기후를 이해하기 위해 열심히 연구하고 있다. 과거의 기후를 알아내기 위해 과학자들은 시추공에서 얻어진 온도 자료, 빙하 코어, 동·식물 화석 분포, 빙하와 빙하로 인한 지형, 방사성 동위원소 분석, 해수면 변동 등의 자료를 동원한다. 보다 최근의 자료는 직접 측정된 자료를 사용할 수도 있다. 과거의 기후 자료에 이론적으로 접근하기 위해 일반순환모델이 사용되기도 한다.

기원후 200년부터 2000년 사이의 기후변화 그래프. 기후변화가 역사에 지대한 영향을 미쳤음을 알 수 있다.

기후변화의 증거와 예시

빙하두께의 변화. 1980년대부터 급격히 빙하 두께가 얇아졌음을 알 수 있다.

1979년부터 2010년까지 북극해 빙산의 넓이 변화.

기후변화의 증거는 과거 기후를 재구성하는데 이용될 수 있는 여러 근원들에서 얻어진다. 인류가 측정한 믿을만한 지표 온도 측정 자료는 19세기 중후반부터 존재한다. 따라서 그보다 이전의 기후를 알기 위해서는 대용물을 통해 간접적으로 추정해야 한다. 그러한 대용물에는 식생분포, 빙하 코어, 해수면 변동, 빙하 지질학, 연륜 연대학 등이 있다.

역사적 및 고고학적 증거

기후변화는 인류 정착과 농업 양식 변화로 추정할 수 있다. 고고학적 증거나 구전되는 이야기, 고대 문헌 등을 통해서 과거 기후에 대해서 간접적으로 추정할 수 있다. 기후 변화는 여러 문명들의 쇠락에 영향을 주기도 했다. 예를 들어, 조선왕조실록에는 17세기 쯤 기온이 내려가고 농작물 수확량이 감소했다는 기록이 있다. 실제로 이 시기는 유럽이 소빙하기로 혼란을 겪던 시기로 그린란드 연안 바다가 얼고 스코틀랜드에서는 눈이 연중 녹지 않았다.

빙하

빙하는 기후 변화에 가장 민감하게 반응하는 지표이다. 빙하의 크기는 눈이 내려 쌓이는 양과 녹아내리는 양 사이의 균형에 의해 조절된다. 기온이 따뜻해지면, 빙하는 강설량이 증가하지 않는 한 후퇴하게 된다.

세계 빙하량은 1970년대부터 측정되고 있는데, 초창기에는 주로 항공사진과 지도에 의존했지만 최근에는 인공위성을 통해 정보를 얻고 있다. 세계빙하감시기구(WGMS)에서는 이 자료를 분석하여 빙하의 면적과 부피 변화를 감시한다. 세계빙하감시기구에서는 이를 토대로 1920년대부터 1970년대까지는 빙하의 크기가 거의 변화 없거나 다소 증가한데 비해 1980년대 중반부터 현재까지는 빙하의 크기가 줄어들고 있는 추세라고 분석했다.

북극해의 빙산

지난 몇 십 년 동안 북극해 빙산의 면적은 줄어들고 두께는 얇아졌다. 이는 급속한 기후변화의 결과로 추정된다. 북극해에서는 바닷물이 언 얼음이 물 위를 뒤덮게 되는데, 이 얼음의 면적은 계절에 따라 변화한다. 1979년과 2010년 사이의 인공위성 사진을 분석한 결과 북극해의 빙산은 10년마다 11.5%가 사라지고 있는 것으로 추정된다.

식생

기후변화의 결과로 식생의 종류와 분포가 달라질 수도 있다. 기온이 올라가고 강수량이 증가하는 지역에서는 개화시기나 과일의 수확시기가 앞당겨지고 이에 따라 생태계가 변화한다. 반면에 기온이 내려가는 지역에서는 생물체의 성장이 더디게 일어난다. 하지만 문제가 되는 것은 이러한 기후변화가 급격하게 일어나는 경우이다. 기후변화의 속도가 지나치게 빠른 경우 식물들은 환경에 적응하지 못해 사멸되며 특정 지역에서는 사막화가 진행되기도 한다. 우리나라의 경우에는 북부지역을 중심으로 연평균기온이 증가하고 있는 추세인데, 이로 인해 전라도와 경남에만 분포하던 대나무가 평양의 대동강 유역에도 자라는 등 식생변화가 실제로 진행되고 있다.

강수량

기온의 변화는 강수량에도 영향을 주게 된다. 예를 들어, 최대 빙하기이던 18,000년 전에는 빙하의 면적이 넓었던 탓에 해양에서 증발되는 수증기의 양이 줄어들었고, 결과적으로 강수량이 줄어들어 육지에는 큰 사막들이 발달하였다.

20세기를 통틀어 세계 강수량은 2%정도 증가한 것으로 추정된다. 특히 1950년대에서 1970년대 사이 강수량이 급격하게 증가하였다. 이로 인해 세계 강의 유량은 증가하였고 토양 수분도 다소 증가한 것으로 나타났다.