【뉴스퀘스트=김형근 과학전문 기자】 기후 변화와의 싸움에서 논점은 기온 상승에 초점을 맞추는 경우가 대부분이다. 다시 말해서 지구 온난화를 섭씨 1.5도, 또는 2도로 제한한다는 2015년 파리 협정 목표에 논점을 두고 있다.

그러나 과학전문 매체 어스닷컴(Earth.com)은 최근의 한 연구를 인용해 기후변화는 더 넓은 관점에서 바라봐야 하며 온도에만 중점을 두는 것은 중요한 측면을 간과하는 것이라고 보도했다.

이 매체는 특히, 지구 에너지 불균형(EEI: Earth’s Energy Imbalance) 및 기후 시스템을 통한 에너지 흐름의 복잡한 역학과 관련된 사항은 무시되고 있다고 지적했다.

온도에만 중점을 두면, 중요한 측면을 간과하게 돼

현재 인간이 유발하는 기후 변화의 근본 원인은 주로 지구의 가열이며, 이는 온실 가스, 특히 화석 연료 연소로 인한 이산화탄소의 축적으로 인한 대기 구성 변화의 결과이다.

대기 구성의 이러한 변화는 기후 시스템의 에너지 균형과 흐름을 방해하여 다양하고 때로는 극단적인 기후 발현을 초래한다.

여기에는 가뭄, 폭풍, 홍수 및 물 순환의 변화가 포함되며, 이는 온도 변화만이 아니라 기후 변화의 측면에서 발생한다.

온도는 특히 대기의 보수 능력에 대한 영향을 통해 중요한 역할을 하지만 직접적인 원인이기보다 가열 과정(heating process)의 결과에 더 가깝다.

논문의 저자인 미국국립대기연구센터(NCAR)의 케빈 트렌버스(Kevin Trenberth) 박사는 "물은 지구의 에어컨”이라고 지적하면서 물의 열 흡수 능력을 강조했다.

종종 발생하는 엘니뇨 현상과 같은 자연적 기후 변동성은 극한 기후 현상에 대한 우리의 이해를 혼란스럽게 하는 반면, 인간이 유발한 변화는 이러한 기상 현상의 변동성을 증폭시킨다.

유엔과 기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC)과 같은 단체가 지구 온도 목표에 주로 초점을 맞추는 것은 EEI를 포함한 기후 변화의 더 넓은 측면을 완전히 다루지 않는다는 점에서 비판을 받는다.

연구팀은 온도와 가열(heating)의 구별은 기후 변화를 이해하는 것뿐만 아니라 배출 감소를 통한 미래의 기후 조절 노력에도 중요하다고 지적했다.

태양을 통한 에너지 흡수와 에너지 방출의 균형을 맞춰야

트렌버스 박사는 기후 변화를 논의하는 데 있어 보다 포괄적인 접근 방식이 필요하다고 강조했다. 예를 들어 가열 증가가 바다와 육지의 증발 속도에 미치는 영향으로 인한 대기 중 수증기 수준 증가에 주의해야 한다.

이러한 수증기 증가는 결국 폭풍의 강도를 높이고, 강수량을 증가시켜 홍수 위험을 높인다.

그는 또한 바다 온도의 상승, 얼음의 감소, 강우 패턴의 변화, 녹고 있는 불안정한 영구동토층 등을 특징으로 하는 새로운 기후 표준에서 단순한 지구 온도 측정 기준 이상의 것을 살펴보는 것이 중요하다고 지적했다.

이러한 변화들은 비록 지구 온도와 직접적으로 연관되어 있지는 않지만 본질적으로 더 넓은 기후 가열 현상과 연결되어 있다.

요약하자면, 기온 상승에만 머무르지 말고 지구의 에너지 불균형과 기후 시스템을 통한 복잡한 에너지 흐름에 대한 더 넓은 이해로 초점을 전환해 기후 변화의 다면적인 성격을 파악하는 일이 중요하다는 것이다.

에너지 불균형 지역마다 달라… 극한 기상변화가 지역마다 다른 이유

한편 지구의 에너지불균형(EEI)은 지구 기후 시스템의 역학을 이해하는 데 중요한 개념이다. EEI는 기본적으로 지구가 흡수하는 태양 에너지 양과 우주로 다시 방출하는 에너지 양의 차이를 나타낸다.

이러한 불균형은 지구 기후 변화의 주요 원인이며 전 세계의 폭풍, 가뭄, 홍수와 같은 극한 기후 현상과, 해수면 및 생태계에 중요한 영향을 미친다.

지구는 햇빛을 흡수하여 열로 변환하여 행성의 표면과 대기를 따뜻하게 한다.

또한 지구는 안정적인 기후를 유지하기 위해 동일한 양의 에너지를 우주로 다시 방출해야 균형을 맞출 수가 있다.

그러나 인간 활동, 특히 이산화탄소와 메탄과 같은 온실가스 배출로 인해 대기층이 두꺼워지고 더 많은 열이 가두어져 열을 방출할 수 없기 때문에 이러한 균형이 깨진 것이다.

과학자들은 위성 관측과 해양 열 측정을 사용하여 지구의 에너지 불균형을 정량화 하고 있다.

지난 수십 년 동안 수집된 데이터에 따르면 우주로 방출되는 에너지보다 갇혀 있는 에너지가 더 많아 이 불균형은 꾸준히 증가하는 추세를 나타낸다. 이러한 과잉 에너지는 지구 온난화의 원인이 되어 수많은 환경 문제를 야기하고 있다.

폭염, 가뭄, 강력한 폭풍, 해일 등 지역마다 다른 이유

EEI의 가장 직접적인 결과가 바로 지구 온도의 상승이다. 지구가 방출하는 것보다 더 많은 에너지를 흡수하기 때문에 전체 온도가 상승한다.

그러나 이러한 온난화는 균일하지 않다. 일부 지역은 다른 지역보다 더 급격한 변화를 겪기 때문에 폭염, 가뭄, 강력한 폭풍을 비롯한 극심한 기상 현상으로 이어진다.

EEI로 인한 과도한 열은 또한 극지방의 만년설과 빙하를 녹이는 이유가 된다. 이로 인해 해수면이 상승하고 해안 지역 사회와 생태계에 위협이 된다.

얼음의 손실은 또한 지구 온난화를 악화시킨다. 얼음은 햇빛을 반사하는 반면 녹는 물은 햇빛을 흡수하여 불균형을 더욱 증가시키는 피드백 루프를 생성한다.

온도와 날씨 패턴의 변화는 자연 생태계를 교란하여 생물 다양성과 이러한 생태계가 제공하는 서비스에 영향을 미친다.

빠르게 적응하지 못하는 종은 멸종에 직면하고, 다른 종은 서식지를 옮기기 때문에 생태계의 균형을 바꾸고 인간의 농업과 생계에 영향을 미칠 수 있다.