기후 변화의 원인

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과학자들은 20 세기 중반 이후 관찰 된 지구 온난화 추세를 “온실 효과”1의 인간 확장 — 대기가 지구에서 우주로 방사하는 열을 가두어 발생하는 온난화

대기의 특정 가스는 열이 빠져 나가는 것을 차단합니다. 대기에 반영구적으로 남아 있고 온도 변화에 물리적 또는 화학적으로 반응하지 않는 수명이 긴 가스를 “강제”기후 변화라고합니다. 온도 변화에 물리적 또는 화학적으로 반응하는 수증기와 같은 가스는 “피드백”으로 간주됩니다.

온실 효과에 기여하는 가스는 다음과 같습니다.

  • 수증기. 가장 풍부한 온실 가스이지만 중요한 것은 기후에 대한 피드백 역할을합니다. 지구 대기가 따뜻해 짐에 따라 수증기는 증가하지만 구름과 강수 가능성도 증가하여 온실 효과에 대한 가장 중요한 피드백 메커니즘 중 일부가됩니다.
  • 탄소 이산화탄소 (CO2). 대기의 매우 중요한 구성 요소 인 이산화탄소는 호흡 및 화산 폭발과 같은 자연적 과정과 삼림 벌채, 토지 이용 변화, 화석 연료 연소와 같은 인간 활동을 통해 배출됩니다. 인간은 대기 중 CO2를 증가 시켰습니다. 산업 혁명이 시작된 이래로 농도가 47 % 증가했습니다. 이것은 기후 변화의 가장 중요한 장기 “강제력”입니다.
  • 메탄. 천연 자원과 천연 자원을 통해 생성되는 탄화수소 가스입니다. 매립지, 농업, 특히 벼 경작의 폐기물 분해, 가축과 관련된 반추 동물 소화 및 분뇨 관리를 포함한 인간 활동. 분자 단위 기준에서 메탄은 훨씬 더 많은 활동입니다. 이산화탄소보다 온실 가스가 많지만 대기 중에 훨씬 덜 풍부합니다.
  • 아산화 질소. 토양 재배 관행, 특히 상업용 및 유기 비료, 화석 연료 연소, 질산 생산 및 바이오 매스 연소를 통해 생성되는 강력한 온실 가스입니다.
  • 클로로 플루오로 카본 (CFC). 전적으로 산업 기원의 합성 화합물은 여러 응용 분야에 사용되지만 이제는 오존층 파괴에 기여할 수있는 능력에 대한 국제적 합의에 의해 생산 및 대기 방출에있어 대부분 규제됩니다. 또한 온실 가스이기도합니다.
온실 효과가 충분하지 않습니다. 화성은 대기가 매우 얇으며 거의 모든 이산화탄소가 있습니다. 낮은 대기압과 약한 온실 효과를 강화하기 위해 메탄이나 수증기가 거의 또는 전혀 없기 때문에 화성은 생명의 증거가없는 거의 얼어 붙은 표면을 가지고 있습니다.

너무 많은 온실 효과 : 화성과 마찬가지로 금성의 대기는 거의 모든 이산화탄소입니다. 그러나 금성은 대기 중에 지구보다 약 154,000 배 더 많은 이산화탄소 (화성보다 약 19,000 배 더 많음)를 가지고있어 폭주하는 온실 효과와 납을 녹일 정도로 뜨거운 표면 온도를 생성합니다.

지구에서 인간 활동은 천연 온실을 변화시키고 있습니다. 지난 세기 동안 석탄과 석유와 같은 화석 연료의 연소는 대기 중 이산화탄소 (CO2)의 농도를 증가 시켰습니다. 이것은 석탄이나 석유 연소 과정이 탄소와 공기 중의 산소를 결합하여 CO2를 만들기 때문에 발생합니다. 그다지 덜한 것은 농업, 산업 및 기타 인간 활동을위한 토지 개간으로 인해 온실 가스 농도가 증가했습니다.

자연 대기 온실 변화의 결과는 예측하기 어렵지만 일부 효과는 가능성이있는 것 같습니다. :

  • 평균적으로 지구는 더 따뜻해집니다. 일부 지역은 더운 기온을 환영하지만 다른 지역은 그렇지 않을 수 있습니다.
  • 더운 조건은 아마도 전체적으로 더 많은 증발과 강수로 이어질 수 있지만 개별 지역은 다양하고 일부는 더 습해지고 다른 지역은 건조 해집니다. .
  • 강력한 온실 효과는 바다를 따뜻하게하고 빙하와 빙상을 부분적으로 녹여 해수면을 증가시킵니다. 바다가 따뜻해지면 해수도 팽창하여 해수면 상승에 더욱 기여합니다.
  • 온실 밖에서 대기 중 이산화탄소 (CO2) 수치가 높을수록 양수를 모두 가질 수 있습니다. 그리고 작물 수확량에 대한 부정적인 영향. 일부 실험실 실험에 따르면 CO2 수준이 높아지면 식물 성장이 증가 할 수 있습니다. 그러나 변화하는 온도, 오존, 물 및 영양소 제약과 같은 다른 요인은 잠재적 인 수확량 증가를 방해하는 것 이상일 수 있습니다. 일부 작물의 최적 온도 범위를 초과하면 가능한 조기 수확량 증가가 감소하거나 완전히 반전 될 수 있습니다.

    가뭄, 홍수 및 극심한 기온과 같은 극한 기후는 작물 손실로 이어질 수 있으며 농업 생산자의 생계와 전 세계 지역 사회의 식량 안보를 위협 할 수 있습니다. 작물과 생태계에 따라 잡초, 해충 및 진균은 더운 기온, 습한 기후, 증가 된 CO2 수준에서도 번성 할 수 있으며 기후 변화는 잡초와 해충을 증가시킬 가능성이 있습니다.

    마지막으로 증가하는 CO2가 식물 성장을 촉진 할 수 있지만, 연구에 따르면 대부분의 식물 종에서 단백질과 필수 미네랄의 농도를 줄임으로써 대부분의 식량 작물의 영양가를 낮출 수 있음이 밝혀졌습니다. 기후 변화는 새로운 패턴의 해충과 질병을 발생시켜 식물, 동물 및 인간에게 영향을 미치고 식량 안보, 식품 안전 및 인간 건강에 새로운 위험을 초래할 수 있습니다 .2

인간 활동의 역할

5 차 평가 보고서에서 유엔의 지원을받는 전 세계 국가의 1,300 명의 독립적 인 과학 전문가 그룹 인 기후 변화에 관한 정부 간 패널은 다음과 같이 결론을 내 렸습니다. 지난 50 년 동안의 인간 활동이 지구를 따뜻하게 할 확률은 95 % 이상입니다.

현대 문명이 의존하는 산업 활동은 대기 중 이산화탄소 수준을 280ppm에서 414ppm으로 높였습니다. 패널은 또한 “이산화탄소, 메탄 및 아산화 질소와 같은 인간이 생산 한 온실 가스가 지난 50 년 동안 관찰 된 지구 온도 상승의 대부분을 유발할 가능성이 95 % 이상이라고 결론을 내 렸습니다.” .

Solar Irradiance

위 그래프는 지구 표면 온도 변화 (빨간색 선)와 지구가받는 태양 에너지 (노란색 선)를 와트 (에너지 단위)로 비교합니다. ) 1880 년부터 평방 미터당. 더 밝거나가는 선은 연간 수준을 보여주고 더 두껍고 두꺼운 선은 11 년 평균 추세를 나타냅니다. 11 년 평균은 데이터에서 매년 자연 소음을 줄이는 데 사용되어 근본적인 추세를 더욱 분명하게 보여줍니다.
지구가받는 태양 에너지의 양은 태양의 자연적인 11 년주기의 작은 상승주기를 따랐습니다. 1950 년대 이후 순증가없이 하락세. 같은 기간 동안 지구 온도가 눈에 띄게 상승했습니다. 따라서 태양이 지난 반세기 동안 관측 된 지구 온도 온난화 추세를 일으켰을 가능성은 극히 낮습니다. 출처 : NASA / JPL-Caltech

태양 에너지 출력의 변화가 기후를 변화시킬 것이라고 가정하는 것이 합리적입니다. 우리의 기후 시스템을 주도합니다.

사실 연구에 따르면 태양 변동성이 과거의 기후 변화에 중요한 역할을했습니다. 예를 들어, 화산 활동의 증가와 함께 태양 활동의 감소는 그린란드가 1410 년에서 1720 년대로 냉각되고 빙하가 알프스로 전진했던 약 1650 년에서 1850 년 사이에 작은 빙하기를 촉발하는 데 도움이 된 것으로 생각됩니다.

그러나 현재의 지구 온난화는 태양 에너지의 변화로 설명 할 수 없다는 몇 가지 증거가 있습니다.

  • 1750 년 이래 태양에서 나오는 평균 에너지 양은 일정하거나 약간 증가했습니다.
  • 온난화가 더 활동적인 태양에 의해 발생했다면 과학자들은 대기의 모든 층에서 더 따뜻한 온도를 볼 것으로 예상 할 것입니다. 대신 그들은 상층 대기에서 냉각되고 대기의 표면과 하부에서 온난화를 관찰했습니다. 이는 온실 가스가 낮은 대기의 열을 가두기 때문입니다.
  • 태양 복사 조도 변화를 포함하는 기후 모델은 지난 세기 동안 관찰 된 온도 추세를 재현 할 수 없습니다. 온실 가스 증가를 포함합니다.
  1. 2014 년 IPCC 5 차 평가 보고서

    미국 전 세계 Change Research Program, “Global Climate Change Impacts in the United States,”Cambridge University Press, 2009

    Naomi Oreskes, “The Scientific Consensus on Climate Change”, Science 2004 년 12 월 3 일 : Vol. 306 no. 5702 p. 1686 DOI : 10.1126 / science.1103618

  2. 미국 환경 보호국 : “농업 및 식량 공급에 대한 기후 영향”

  3. Mike Lockwood, “태양 변화 및 기후 : 현재 예외적 인 태양 최소값을 고려한 업데이트”, Proceedings of the Royal Society A, 2009 년 12 월 2 일, doi 10.1098 / rspa.2009.0519;

    Judith Lean, “태양열이라 디안의주기 및 추세 e와 기후,”Wiley Interdisciplinary Reviews : 기후 변화, vol. 1, 2010 년 1 월 / 2 월, 111-122.

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