지구 온난화현상과 엘니뇨의 관계

[김진희]

▶ 지구온난화의 증거

지구온난화에 대한 주장은 계속 논란의 대상이 되고 있으나 여러 가지 관측 자료들은 현재 지구상에서 지구온난화가 실제 나타나고 있다는 다양한 증거를 제시하고 있습니다. NOAA (미국 국립 해양 기상청)의 극궤도 위성이 관측한 지구표면에 덮인 눈을 분석한 결과 최근 북아메리카와 아시아 대륙의 경우 눈에 덮인 면적이 최근 20년간 약 10%정도 감소한 것이 발견되었고, 북극의 경우 해빙의 두께와 면적이 모두 감소하고 있음이 입증되었습니다. 지구 평균기온은 1980년대 이후 급격한 증가를 보이고 있습니다. 초기의 기온 증가는 중 고위도에서 주로 나타났으나, 최근의 기온 증가는 전지구적으로 나타나고 있습니다.

지구온난화에 대한 연구결과 중 각종 고기후 자료를 분석하여 얻은 기온변화 정보는 지난 천년간의 기온증가가 20세기 동안 지구 평균기온 증가의 50%에도 미치지 못함을 보였습니다.

우리 나라에는 지난 13년간 지속적으로 暖冬(따뜻한 겨울)현상이 나타났고, 전세계적으로 이상기후현상에 의한 자연재해도 급증하고 있으며, 그 원인으로 지구온난화로 인해 기존의 기상질서가 변화하고 있다는 주장이 나오고 있습니다. 1860년 기상관측이 시작된 이래 가장 더웠던 14년이 최근 20년중에 속해 있으며, 1998년에는 아시아지역을 비롯해 전 지구 연평균기온이 관측이래 최고를 기록하는 고온 현상을 보였습니다.

전지구 연평균기온(1880 ∼ 1999년)

▶ 지구온난화의 요인

지구온난화는 석유류의 연소에서 발생하는 이산화탄소, 축산폐수 등에서 발생하는 메탄과 과용되는 질소 비료의 여분이 분해되면서 발생하는 아산화질소 등 소위 온실가스들이 대기로 들어가 잔류하면서 그들의 온실효과로 대류권의 기온이 상승하는 현상입니다.

▶ 온실효과

이산화탄소 등의 온실가스가 태양으로부터 지구에 들어오는 짧은 파장의 태양 복사에너지는 통과시키는 반면 지구로부터 나가려는 긴 파장의 복사에너지는 흡수하여지구 대기의 온도를 상승시키는 작용을 말합니다.
지구온난화를 일으키는 온실가스는 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂O), 프레온 (CFC), 오존(O₃) 등입니다. 이산화탄소는 인위적으로 배출되는 전체 온실가스의 약 60%를 차지합니다.

A: 반사되는 태양 단파에너지 (26% - 대기반사, 4 % - 지표 반사)
B: 대기에 흡수되는 에너지(32% - 대기 전도 에너지, 101 % - 지구 장파 복사에너지, 19% - 태양 단파에너지)
C: 지표면에 흡수되는 태양 단파에너지( 51% )
D: 지표면에 도달하는 에너지의 일부는 열전도에 의해 다시 대기로 전도
E: 지구온도 15℃에 해당하는 에너지(390W/㎡)
F: 대기를 빠져나가는 지구 장파 복사에너지
G: 대기에서 지표면으로 되돌아오는 지구 장파 복사에너지
H: 대기에서 발출되는 장파 복사에너지

이산화탄소가 대기 중에 잔류하는 기간은 100∼250년, 메탄은 12년, 아산화질소는 120년 등이며, 이들의 긴 잔류 기간 때문에 온실가스의 방출이 지속되는 한 대기 중의 농도는 치솟을 수 밖에 없습니다. 특히 한번 대기로 들어간 이산화탄소 분자는 우리가 살아 있는 동안에 대기를 벗어나 바다로 들어가거나 탄소 동화작용중인 나뭇잎이나 풀잎 또는 식물성 플랑크톤의 먹이가 될 확률이 극히 낮습니다. 지구온난화의 필연적 결과로 기온상승 이외에 성층권 기온의 하강, 해수면 온도의 전반적 상승. 극지 기온의 뚜렷한 상승과 빙하의 빠른 파괴, 해수면의 전반적 상승, 조수구조의 변화, 사막의 확장 등이 예상되고 있으며, 이 가운데 몇 가지는 이미 관측되고 있습니다.

기온상승의 가장 강력한 요인인 이산화탄소는 1958년 Mauna Loa에서 315ppm 이었던 것이 1994년에는 약 40ppm이 증가하여 355ppm이 되었으며, 그 증가의 양상이 지수 함수적이라는 특성을 가지고 있습니다. 특히 20세기 기온상승의 원인이 이산화탄소의 영향이라는 연구가 제시된 이래 대기 대순환 모델을 이용한 기후변화 연구가 1980년대 이후에 본격적으로 시작되었으며, 이러한 연구 결과들은 1990년 IPCC에 의해 이산화탄소가 현재의 추세(1% / 년)로 증가할 경우 지구 평균기온이 100년에 1.5∼4.5℃ 정도로 증가한다는 시나리오로 요약되었습니다.

지구온난화가 계속될 경우 지구기후는 현재와 현저히 다른 형태로 나타날 것이며, 대기 중에 증가된 에너지를 재분배하는 과정에서 야기되는 기상이변은 예측하기 힘들 것입니다.

해양과 대기간의 상호작용에 의해 발생하는 엘니뇨 현상도 대기중의 에너지 균형을 유지하기 위한 자연현상의 한 형태로 해석되고 있지만, 최근의 엘니뇨 발생 추세로 볼 때 그 빈도와 강도에 심상치 않은 변화를 보이고 있습니다.

미국 월드리서치 연구소는 기상재해로 인한 1980∼1989년의 전세계 경제피해는 5백41억 달러였으나, 환경오염이 악화된 1990∼1998년은 3천4백5억 달러에 달했다고 집계했습니다. 1998년의 경우 피해액은 9백20억 달러이며, 이로 인한 사망자는 3만 2천명에 이르는 것으로 추정되었습니다.

▶ 엘니뇨의 발생추세
적도 동태평양 엘니뇨 감시 구역에서 관측된 지난 50년간의 해수면 온도 변화를 살펴보면 1977년을 기점으로 엘니뇨 발생 양상이 달라진 것을 알 수 있습니다. 1977년 전에는 엘니뇨와 라니냐가 주기적으로 발생하였고, 엘니뇨보다는 라니냐가 더 강했었으나, 이후에는 라니냐 발생이 현격히 줄어든 반면 엘니뇨 발생이 빈번해졌으며, 엘니뇨의 강도 또한 강해졌습니다.

1982/1983년뿐만 아니라 1986/1987년에도 비교적 강한 엘니뇨가 발생했으며, 1990년부터 1994년까지는 약한 엘니뇨 상태가 지속되었고, 1997/1998년에는 20세기 최대 규모의 엘니뇨가 전지구를 뒤흔들어 놓았으며, 그 피해는 실로 천문학적인 것이었습니다.

[ 엘니뇨 지수 ]

최근 100년간의 기후변화를 조사해 보면 그 변화폭이 점점 커지는 경향이며, 가뭄이나 홍수 등의 극단적인 기후 형태가 빈번해지고 있습니다.
1977년 이후에 나타난 엘니뇨들은 그 이전에 나타났었던 엘니뇨들보다 더 강한 경향을 보이고 있어 이제 엘니뇨도 지구온난화의 영향을 받아 변질되고 있는 것이 아닌가 하는 의구심을 더욱 북돋우고 있습니다. 뿐만 아니라 지구 온도가 상승하게 되면 엘니뇨현상이 더 빈번해질 것이며, 이로 인해 지역에 따라 가뭄과 홍수가 극심해지고 해수면이 상승할 것이라고 기상학자들은 경고하고 있습니다.

또한 산림황폐와 사막화 역시 심각하게 대두되고 있으며, '60 ∼'90년 사이 열대 우림의 20%, 아시아 삼림의 33%가 사라졌고, 해마다 세계적으로 607억 200만 ㎡의 땅이 사막으로 변화하고 있습니다.

우리나라에서도 지구온난화 때문에 국내 근해의 바닷물이 따뜻해지면서 겨울인데도 난류성 어류들이 잡히는 등 바다 환경에 적지 않은 변화가 오고 있습니다.

지구온난화 현상이 현재와 같은 추세로 계속 진행될 경우 머지않아 지구 온도가 평균 3.5도 상승하게 될 것이고 지구 전체 산림의 43%가 사라질 것이라는 연구결과도 있습니다.

▶ 엘니뇨와 질병

인간을 둘러싸고 있는 환경은 인간의 건강에 가장 큰 영향을 미치는 요인이며, 기상변화는 매우 중요한 환경의 한 부분입니다.
기후변화는 사람들의 행동 양식에 영향을 줄 뿐만 아니라, 환경변화에 따른 전염병 발생에 직·간접적으로 많은 영향을 주고 있습니다.

1998년에는 금세기 최대 수준의 엘니뇨 발생으로 가뭄, 홍수 등의 기상기후가 빈발 하였고, 가뭄, 홍수 등에 의한 환경오염으로 전염병이 기승을 부렸습니다. 전국에 볼거리가 유행하였고, 세균성 이질과 A형 간염이 유행하였으며, 말라리아 발생이 계속 증가하고, 가을철 예니 태풍 후에 있었던 홍수의 영향으로 렙토스피라증이 유행하여 많은 사람들이 질병에 시달렸었습니다.

현대 사회 구조가 도시화, 자동화, 복합화되면서 기상재해 발생시 인명과 경제적인 피해 규모가 커지고 있는 추세로 엘니뇨 현상은 세계이상기상을 유발하는 하나의 주요요인으로 주목되고 있습니다. 이에 따라 선진국에서는 이미 자국 이익을 위해 지구 온난화에 따른 기후변화 예측에 주력하고 있으며, 기후변화 대응 연구에 집중 투자를 하고 있습니다. 우리 나라도 투자와 연구를 통하여 정확한 예측으로 자연재해를 최소화하고자 노력하고 있습니다. 우리 후손들에게 풍요로운 자연을 물려주기 위해 우리 모두가 지구환경을 보호하기 위해 최선을 다 해야 할 것입니다.