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[ 강연자 소개 ]
현재 포항공대 환경공학과에서 학생들과 여러 가지 기후문제를 연구하고 있다. 특히, 열대 해수면 온도가 올라가는 엘니뇨 현상에 대한 전문가이다. 대학원 기간 동안, 우연한 기회에 엘니뇨 연구를 시작한 이후로, 해양-대기 상호작용의 역학 연구에 푹 빠져서 현재까지 엘니뇨 연구를 계속해오고 있다. 엘니뇨의 역학, 영향, 예측까지 폭넓게 엘니뇨 관련 연구를 하였으며, 최근에 엘니뇨가 한반도 기후에 미치는 영향을 정리한 “엘니뇨 백서”를 집필하기도 하였다.
엘니뇨 등과 같은 기후현상뿐만 아니라, 기후변화의 메커니즘의 이해와 예측에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다. 특히, 온실가스 증가에 의해 지구온난화가 진행될 때, 지역별로 매우 다양하게 기후변화 반응이 나타나는 이유에 대한 메커니즘 연구를 중점적으로 연구하고 있다. 지구시스템의 복잡하게 얽힌 실타래를 하나씩 풀어가는 재미를 느끼고 있다. 최근에는, 급격한 기후변화 메커니즘에 대해 관심을 가지고 공부를 하고 있는 중이다.
[ 강연 요약문 ]
미래 지구의 가장 큰 위협으로 강조되고 있는 기후변화에 대해 소개한다. 과거, 현재에 지구가 어떤 변화를 겪어왔는지 소개하고, 미래의 기후변화를 예상해본다. 인간 활동에 의한 온실가스 증가에 의한 지구온난화를 가속화 시키고 있는, 기후 시스템의 여러가지 ‘양의 피드백’을 소개하고, 기후변화 예측의 불확실성을 이해한다. 최근, 가장 이슈가 되고 있는 기후 ‘티핑포인트’의 개념을 소개하고, 급격한 기후변화를 야기할 수 있는 여러 과정들을 소개한다. 과거의 기후 티핑포인트 사례를 소개하고, 가까운 미래에 기후 티핑포인트의 가능성에 대해 토의해본다. 이 강연에서는 단순한 기후변화의 정보나 심각성을 제공하기 보다는, 기후변화 관련 과학지식의 알기 쉬운 이해와 우리가 사는 지구에 대한 연구의 즐거움을 전달하고자 한다.
[ 강연 개요 ]
우리가 살고 있는 지구가 점점 뜨거워지고 있다는 것은 명백하다. 지표 온도 관측이 가능했던 과거 137년 동안, 가장 뜨거웠던 해들은 대부분 최근 10년에 집중되어 있다. 특히, 2016년은 관측 이래 지구가 가장 뜨거웠던 해로, 예전에 비해 전지구 온도가 0.94도 높았었다. 이러한 기온변화는 지역에 따라 다르며, 고위도 및 육지지역에서 온난화가 더 크게 나타난다. 온도뿐만 아니라, 강수량은 지역과 시간에 따라 변동 폭이 매우 크며, 호우와 가뭄 발생이 증가하는 추세가 나타난다. 기후변화의 위협은 단순히 온도나 강수량이 증가하는데서 그치는 것이 아니라, 한파, 열파, 집중호우, 태풍, 가뭄과 같은 극한 기상/기후 현상이 더 강하고 빈번하게 발생하는데 있다.
최근의 지구온난화는 인간활동에 의한 이산화탄소 증가에 의한 것으로 알려져 있다. 하지만, 향후 이산화탄소 농도가 현재의 2배(800ppm)가 되더라도, 순수한 이산화탄소만의 복사효과는 지구 온도를 1-1.5도 상승시키는데 그치는 것으로 알려져 있다. 실질적으로 지구의 온도를 크게 상승시키는 원인은, 이산화탄소 증가에 의해 유도된 다양한 양의 피드백의 존재 때문이다. 즉, 우리가 살고 있는 기후시스템은, 인간활동에 의한 작은 효과들이, 양의 피드백에 의해 큰 변화를 가져올 수 있는 증폭효과를 가지고 있다는 것이다. 수증기 피드백과 알베도 피드백이 기후변화를 증폭시키는 대표적인 양의피드백들이다. 미래의 기후변화를 예측하기 위해서는, 이러한 증폭효과를 잘 이해하는 게 중요하다. 하지만, 아직 지구에 존재하는 다양한 증폭 효과에 대한 이해가 충분하지 않으며, 최근에도 새로운 기후변화 증폭효과가 새롭게 발견되고 있다. 과학자들은 이산화탄소가 현재의 2배가 되었을 때, 가능한 지구기온의 변화를 2도에서 4도 사이(높게는 6도까지)로 예측하고 있는데, 이러한 범위는 증폭효과에 대한 정확한 이해의 부족에 기인한 것이다.
최근 들어, 기후 변화 티핑포인트(tipping point)에 대한 경고가 과학계에서 제시되고 있다. 티핑포인트는 어떠한 현상이 서서히 진행되다가 작은 요인으로 인해 한순간 폭발적으로 변하는 지점을 이야기한다. 원래 티핑포인트는 경제학에서 시작된 말이지만, 최근 들어 기후변화의 티핑포인트가 주목받고 있다. 즉, 온실기체 증가에 의한 지구온난화가 지금은 서서히 진행되고 있지만, 어느 순간 우리가 살고 있는 지구가 급격하게 변하는 시기가 올 수 있다는 것이다. 최근, 유엔 기후변화 회의에서 채택된 ‘파리협약’에서 온실가스 증가에 의한 지구 기온상승을 기존의 2도보다 더 낮은 1.5도 미만으로 억제하기로 한 것은, 2도 이상 올라가면 티핑포인트가 올 수 있다는 과학자들의 경고가 있었기 때문이다.
점진적인 기후변화도 인류에 미치는 영향이 매우 크지만, 급격한 기후변화는 인류에게 대재앙으로 다가올 수 있다. 지구의 기후가 급격하게 바뀌었던 경우는 고기후 자료에서 종종 관측되었다. 예를 들면, 125,000년 전 간빙기 시대에 전지구 온도는 1도 정도 올라갔지만, 해수면은 급격하게 4-6m 상승한 경우가 발생했다. 이러한 급격한 기후변화의 발생 원인으로 여러 가지 가능성이 제시되고 있다. 그린랜드와 남극의 빙하 녹는 과정, 고위도 영구동토층의 메탄 대량 방출, 대서양 해양의 열염분 순환의 변화가 급격한 기후변화와 밀접하게 관련이 있다고 알려져 있다. 하지만, 이들 물리과정에 대한 우리의 과학적 이해는 매우 부족한 실정이다. 현재 지구 곳곳에서 기후변화에 대한 경고등이 켜지고 있다. 지금처럼 현재의 안위와 이익을 위해 이런 경고등을 계속 무시한다면, 우리 후손, 아니 어쩌면 더 가까운 미래에 기후변화의 티핑포인트와 같은 지구 대재앙이 기다리고 있을지도 모른다.
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