환경문제 - 지구온난화

목차

환경문제 - 지구온난화


1. 서론 - 지구온난화란?

2. 지구온난화의 영향
(1) 기후의 격변
(2) 해수면 상승
(3) 농업과 어업에 끼칠 문제
(4) 환경 난민

3. 기후변동의 자연적 원인
(1) 지구 궤도상의 요인
(2) 화산활동과 해수의 순환

4. 인위적 요인 - 온실기체의 증가
(1) 온실효과(Greenhouse Effect)
(2) 온실기체의 증가 -킬링 곡선
(3) 온실기체의 증가로 인한 지구온난화

5. 결론 - 그러면 지구는 계속 더워질 것인가?

<참고문헌>

본문내용

배설물 및 범람원 등 주로 산소가 없는 환경에서 박테리아가 유기물을 분해할 때 생성된다. 일단 배출된 메탄은 대기 중에 십 년 정도 분해되지 않고 머무르며, 열을 흡수하는 능력은 이산화탄소의 약 20배～30배에 이른다. 따라서 인위적 온실 효과의 기여도는 15% 정도이다.
▲ 프레온 가스(CFCS) : 프레온 가스는 1930년대 이후, 사용량이 급격히 늘었는데, 주로 냉장고, 에어컨 등의 냉매재, 절연체 및 반도체의 세척제 그리고 각종 스프레이 제품에 사용된다. 일단 대기 중에 방출된 프레온 가스는 400년 이상 분해되지 않고 머무르며, 열을 흡수하는 능력은 매우 효과적이어서 이산화탄소의 1만 6천 배에 이른다. 실제 대기 중의 양은 0.001ppm 이하로 적지만 인위적 온실 효과에 대한 기여도는 11% 정도이다.
▲ 산화이질소(N2O) : 일명 ‘웃음 가스(laughing gas)’로 알려진 산화이질소는 토양이나 화학 비료 그리고 화석 연료의 연소 등에서 배출되며, 대기 중에는 약 180년 동안 머무른다. 이산화탄소에 비해 150배정도 열을 잘 흡수하여 인위적 온실 효과의 기여도는 4% 정도를 차지한다.
이와 같이 CH4와 N2O를 비롯한 CFC와 그 대체물질들이 CO2에 비하여 매우 높은 온실효과 능력을 갖는 까닭은 다음과 같이 설명될 수 있다. 이들 온실기체들은 주요 온실기체인 H2O, CO2와 O2에 의하여 흡수가 되지 않는 소위 “대기의 창(atmospheric window)”이라는 파장 영역에서 지구 장파 복사를 흡수하고 있기 때문에 그 온실 효과가 매우 큰 것이다.
5. 결론 - 그러면 지구는 계속 더워질 것인가?
앞에서 언급한 최근의 급격한 지구 온난화 현상은 지구 공전궤도상의 문제, 자전축의 변동, 화산활동 등의 자연적 요인만으로는 명확하게 설명 할 수 없다. 그러나 최근 200년간의 온실기체의 급격한 증가추세와 최근의 지구 온난화 현상을 비교해 보면 온실기체의 증가가 지구 평균기온을 상승 시키는 데에 매우 중요한 요인으로 작용하고 있음을 분명히 보여준다.
그림 15는 지난 250년 동안 사람들이 활동하면서 지구를 덥게 만들 수 있는 요인을 얼마나 만들어 왔는지를 보여주는 IPCC의 연구결과이다. 이러한 결과가 분명히 보여주고 있는 것은 온실기체의 증가가 지구온난화의 효과에 중요한 역할을 하고 있으며, 이중에서도 탄산가스의 증가가 중요한 비중을 차지하고 있다는 것이다. 이러한 모형 결과는 과학자들에게 킬링곡선이 지구 온난화의 주역을 담당하고 있음을 확실히 말할 수 있는 근거를 제공해준다고 할 수 있을 것이다.
그러나 최근의 기후 변화에 온실기체들이 중요한 역할을 담당한 것이 물론 사실이지만 이 이외에도 대류권과 성층권의 오존농도의 변화, 앞서도 살펴본 황산성분의 에어로졸, 10km 상공을 날아다니고 있는 비행기등 다양한 많은 다른 요소들이 지구 기후의 변화에 함께 작용하고 있으며 아직도 이와 같은 여러 요인들을 이해하기 위하여 더욱 연구가 진행되어야 할 것임을 아울러 보여주고 있다.
산업혁명 이후 대기 중 온실기체의 양은 계속하여 증가하여 왔고 기온 또한 점차 상승하였다. 그러면 과연 지난 100년 동안 지구의 온난화는 온실기체 증가와 더불어 진행되고 있는가? 또 온실기체가 계속 증가하면 기온 따라 계속 상승할 것인가? 적어도 일차적인 지구 열수지 연구를 근거로 하면 앞으로 지구는 당분간 더 더워질 것으로 보인다. 그러나 일부의 기후학자들은 지난 100년간 관측된 자료 분석으로는 지구 온난화의 증거를 보이기에는 다소 미흡하다고 보고 있다. 사실 북반구에서는 대부분의 기온 상승이 대기 중 온실기체 함유량의 증가가 급격하지 않은 2차 대전 이전에 일어났다. 특히, 북반구에서는 1940～1980년의 기간 동안 평균 기온이 하강하였고, 이로 인하여, 한 때 현재의 지구온난화에 대한 우려보다는 빙하기가 도래하지 않을까 염려하기도 하였다. 이와 같은 전구 기온 변화가 대기 중 온실기체 증가와 잘 일치되지 않는 이유 중 하나는 온실효과와 반대 효과를 나타내며 18세기 산업혁명 이후 대기 중 그 배출량이 CO2와 함께 증가되어 온 SO4를 고려하지 않았다는 것이다. SO4는 대기중의 먼지 입자들을 결속하거나 구름의 응결핵 역할을 하여 대기 중으로 들어오는 태양광선을 더 많이 외계로 반사시킴으로써 지표면 냉각 효과를 유발할 수 있다.
기후 변화 실험 결과에 의하면 대기중 CO2가 두배로 되었을 때 대부분 지역(특히 고위도 지방)에서 기온이 증가하지만, SO4 증가만을 고려했을 때는 오히려 대부분 지역에서 기온이 하강한다고 한다. 즉, 이 두 가지를 다 고려하면 지역에 따라 기온이 상승하기도 하고 냉각되기도 한다는 것이다.
그러나 이러한 예측은 모두 일차적 반응에 근거할 뿐이다. 대기중의 수증기와 구름이 가장 큰 온실효과를 나타낼 수 있으며 동시에 구름은 태양광선을 반사한다는 사실을 고려하면, 이들 대기 온실기체에 의한 온난화 정도를 일방적으로 받아들일 수는 없다. 다시 말하면, 일차적 온실 기체에 의한 온난화의 결과로 달라질 구름의 수직적, 지리적 분포, 구름입자 크기 분포, 구름의 얼음과 물방울의 구성성분 변화, 또 이를 구름들에 의한 대류권 상부의 수증기 분포 변화 등에 따라 지표 기온의 상승 정도는 크게 달라질 수 있으며, 따라서 그 예측은 어렵게 된다. 물론 지구 온난화의 정도를 가감하는 요소 중에는 이 구름에 의한 것들 외에도 해양, 해빙의 역할, 생권과의 상호작용, 화산활동의 영향 등을 전혀 무시할 수 없다.
이러한 내용들을 종합할 때 산업혁명 이후 인간의 활동으로 인해 증가한 온실기체가 현재까지의 지구온난화를 만들어온 것은 사실이지만 앞으로 지구의 기후가 어떠한 형태로 변화할 것인지에 대한 예측은 더 많은 연구가 진행되어야 확실한 답을 찾을 수 있을 것으로 보인다.
<참고문헌>
김경렬, 살아있는 지구 -지구환경과학 입문- Part II: 위기의 행성, 2003.
토마스 그레델 · 폴 크루첸, 기후변동, 사이언스북스, 1999.
김정흠 외, 현대과학대사전, 한국과학기술진흥재단, 1995.
이유광 외, 과목별 학생대백과 11권, 국민서관, 1991

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환경문제,   지구온난화,   온실기체,   기후변동,   온난화