세계의 기상이변과 지구온난화의 대응과 방향

[돌아온 홍길동]

세계의 기상이변과 지구온난화의 대응과 방향

1. 기상이변이란?
세계 곳곳에서는 18세기 이후 진행된 산업화와 더불어 전 세계에 심각한 기상이변이 일어나고 있다. 대부분의 사람들은 보통 기상이변이란 “일반적으로 과거에 경험한 기상상태와 크게 차이가 나는 기상현상이 발생하는 경우” 라고 알고 있다.
그러나 세계기상기구(W M O)에서는 기상이변에 대해 다음과 같이 정의하고 있다. 기온과 강수량을 대상으로 정량적 통계분석에 의한 이상기상의 발생수와 변화를 취급하는 경우에는 월평균기온이나 월강수량이 30년에 1회 정도 확률로 발생하는 기상현상을 “이상기상” 이라고 정의하고 있다.
또한, 월평균 기온을 정규분포로 따졌을 때 평균값으로부터 편차가 표준 편차의 2배 이상 차이가 있을 때는 “이상고온” 또는 “이상저온” 이라 하고, 월강수량이 과거 30년간의 어떤 값보다 많은 때를 “이상다우”, 적을 때를 “이상과우” 라고 하고 있다.
그렇다면 기상이변의 원인은 무엇일까?
크게 자연적 요인과, 인위적 요인으로 나눌 수 있을 것이다.

1)자연적 요인
세계의 기후를 변화시키는 자연적 요인에는 대기, 해양, 육지, 설빙, 생물권 자신의 내적 요인 외에, 화산 분화에 의한 성층권의 에어로졸(부유 미립자) 증가, 태양 활동의 변화, 태양과 지구의 천문학적 상대위치 관계 등의 외적 요인 등이 있다.
그 중 이해하기 어려운 태양과 지구의 천문학적 상대위치 관계, 화산 분화로 인한 변화 요인을 살펴보도록 하자.

① 지구궤도 요인 - 자료에 의하면 지구 궤도 요인에는 태양활동변화, 지축 변화, 지구공전궤도 변화에도 있다고 한다..태양에 의한 기후 변화 요인 중 가장 주기가 짧은 것이 11년 주기의 태양활동 변화이다.
이 태양 활동의 변화는 그 주기가 비교적 짧고, 이 주기 동안 지구로 들어오는 태양 에너지 양의 변화가 0.07%에 불과하기 때문에, 지구 온난화에 직접적으로 큰 영향을 미친다고는 생각되지 않는다고 한다. 지구 자전축과 관련된 요인은 지구 공전 축에 대한 지축의 기울기가 작을 때는 계절 변화가 상대적으로 작을 것이며. 마지막 요인은 지구의 공전궤도 변화인데, 지구의 공전궤도는 공전 궤도가 원일 때보다 타원일 때 계절적 기후 변화는 훨씬 더 크게 일어난다고 한다.

② 화산 분출 - 화산 분화는 어떤 성분의 가스와 먼지를, 얼마나 많은 양을 얼마나 높이 분출 시켰는가 하는 등의 요소에 따라 기후 변화에 영향을 미친다. 가량 화산이 폭발할 때 함께 분출되는 S02는 대기 중에서 작은 황산 물방울로 발전되어, 지상으로 내려오는 태양 광선을 차단, 산란함으로써 지상 기온을 떨어뜨린다. 16세기에서 19세기까지의 소빙하기는 그 기간의 많은 화산활동에서 그 원인을 찾을 수 있으며, 그 이후 20세기의 온난화는 비교적 적은 화산 활동의 결과로 설명하기도 한다.

2) 인위적 요인
인위적 요인으로는 화석연료 과다 사용에 따른 이산화탄소 등 대기 조성의 변화(온실효과에 의한 지구 온난화), 인위적인 에어로졸에 의한 태양 복사의 반사와 구름의 광학적 성질의 변화( 산란 효과에 의한 지구 냉각화), 과잉 토지 이용이나 장작과 숯 채취 등에 의한 토지 피복의 변화 등이 대표적이며. 국지적으로는 인공열 등에 의한 도시기후의 변화 등도 문제가 되고 있다고 한다.

온실기체의 증가로 인한 온실효과 - 각 온실기체는 그들이 갖는 분자 구조의 특성에 따라 독특한 흡수 파장 영역을 갖는다. 온실기체는 외계로 방출되는 지구 장파 복사를 파장별로 선택 흡수하여 자신의 온도 4제곱에 비례하는 에너지를 외계로 방출하는 동시에 지구 표면으로 되돌려 보낸다. 외계로 방출되는 지구 장파를 가장 많이 흡수하는 기체는 수증기이며, 이 수증기가 온실효과에 기여하는 정도는 전체 대기 온실 효과의 약 60~70%에 달한다고 한다. 그 다음에 이산화탄소와 오존을 꼽을 수 있는데, 이산화탄소가 기여하는 온실효과 정도는 전체 대기의 약 25%에 불과하다. 그런데 이산화탄소가 수증기보다 중요한 지구 온난화의 요인으로 간주되는 것은, 수증기는 자연적으로 대기 중에 풍부하게 존재해 대기 중 함유량이 크게 변하지 않는 반면, 이산화탄소는 인위적인 영향으로 인해 대기 중 함유량이 최근 급속하게 증가하고 있기 때문이다. 온실기체 중에는 탄산가스 이외에도 CH₄, N₂0, CFC-11, CFC-12 등의 대기 미량 기체들이 있다. 1979년 이래로 과학자들은 대체로 이산화탄소의 증가가 평균 지표 기온을 1.5~4.5 까지 상승시키고 있다고 밝혀왔다.
더 최근의 연구는 온난화가 바다보다 육지에서 더 급속히 나타나기 쉽다고 밝히고 있다. 낮은 온도의 해수는 부가적인 열을 흡수함으로써 대기의 온난화를 감소시킨다. 그러나 해양이 흡수할 수 있는 이산화탄소의 양은 해수온도가 상승할수록 줄어들므로, 온난화에 의해 해양의 이산화탄소 흡수율이 더 낮은 상태에서 평형을 이루게 될 때 온난화는 가속될 수 있다.

2. 기상이변으로 인한 심각성과 피해
20세기 후반부터 세계 각지에서는 이상기상이 속출하고 있다. 이러한 기상이변은 각국 사회에 영향을 줄 뿐만 아니라 경제활동에도 큰 피해를 안기고 있다.
그러나 이러한 기상이변의 실태를 우리가 본격적으로 접하게 된 것은 1980년 제네바에서 개최된 세계기상기구(WMO) 회의에서 “기후 SYSTEM감시계획” 을 발족하고 이를 기초로 “세계기후 SYSTEM감시계획”을 만들고 나서부터라고 생각할 수가 있다.
이러한 노력으로 전 세계의 대규모적인 이상기상의 실태를 정보로 수집하는 것이 가능해졌으며 관련 국제기관이나 각국에 이 정보를 정기적으로 제공하게 됨으로써 최근 이상기상 발생정보가 세계인들에게 점차 알려지게 되었다.

아래 세계 기상이변의 몇 가지 사례를 소개한다.

1. (중동)비와 눈이 잘 오지 않는 중동국가 아랍에미리트의 산악지대에 눈과 비가 온 것 (2004. 12. 27) 교통 혼란이 빚어짐.
2. (미국) 하와이에 눈 발 날린 것 (2005. 1. 15)
3. 우리나라의 기온상승으로 나타나는 생태계 변화.
1)(우리나라) 진도, 신비의 바닷길 2개월 늦게 열릴 것 (2005. 7월中)
기상이변의 영향으로 평소 5월에 갈라지던 바다가 7월에 갈라질 것으로 관측됨.
2)서울 한강의 결빙계수의 변화, 1919년대 결빙계수가, 77이 1990년대 20여회로 줄었다.
3)벗 꽃, 발화 시기 및 우리나라에 제비의 출현이 빨라지고 있다.

1930년부터 10년 단위로 1980년대까지 이상기상의 발생 수는 전 지구적 평균으로 볼 때 강수량에서는 큰 변화가 없으나 1980년대 들어 이상고온은 증가하고, 이상저온은 감소하고 있다. 곧 지구가 점점 더워지고 있다는 것이다.
지역별로 보면 1980년대에는 남, 북미, 아프리카, 남아시아, 오세아니아에서는 이상고온의 발생수가 이상저온 발생수보다 상회하고 있으나, 유럽, 구소련, 북 아시에서는 이상고온보다 이상저온의 발생이 많았다고 한다.
한편 1980년대에 남미, 아프리카, 남아시아에서는 이상다우가 이상과우보다 많이 발생하였고, 북미, 유럽 구소련, 북아시아에서는 이상과우의 발생이 이상다우보다 많았다. 이러한 기상이변의 영향은 점진적인 기온상승에만 그치지 않고, 지구의 기후체계를 뒤흔들기 때문에 결국은 가뭄, 폭풍, 산사태, 해일 같은 극단적인 기상현상을 더욱 자주 발생시키는 원인이 되고 있다. 결국 세계시민들은 언제나 기상이변의 위험에 처해 있는 것이다.
또한 이러한 온난화 현상은 100년 동안 우리나라에서도 큰 영향을 끼쳐왔다.
지난 75년간 (1919-1993) 온난화와 산업화 등의 원인으로 한반도의 연평균 기온은 1.1도씩 증가하고, 최근에는 봄에는 이상고온 현상이 나타나고 여름에는 사상 유래 없는 폭우가 오랫동안 지속되기도 하였다. 앞으로 우리나라의 기후는 겨울철은 온난해지고 여름철은 무더운 가운데 태풍, 가뭄, 홍수 등이 자주 발생하고 훨씬 강해질 것이라고 과학자들은 내다보고 있다. 변화된 기후에 맞는 신품종을 개발하지 않으면 우리나라 농산물 생산량은 크게 줄어들고 온대지방에서 잘 자라는 사과, 포도, 배 복숭아 같은 과수를 재배하기 어려워질 것으로 예상된다.

경기환경문제연구소 소장 이성섭