전지구적 현상
IPCC의 5차 보고서에 따라 지구 온난화는 명백하며 대기와 해양은 따듯해지고 눈과 빙하의 양은 줄어들고 해수면은 상승하였으며 온실가스의 농도는 증가하였다.
대기
대기 중 온도는 지구의 표면에서 1850년 이후 10년 동안보다 최근 30년 동안의 전지구 지표온도는 따뜻했다. 1983-2012년 지난 30년 동안의 온도는 북반구에서 지난 1천4백년 중 가장 따뜻했던 기간이었다. (중간 정도의 신뢰성) 전 세계적으로 육지와 해양 표면 온도가 결합된 평균 데이터는 선형 추세에 따라 산출되었고 1880-2012년 동안 0.85 [0.65 to 1.06] ˚C의 온도상승으로 나타났다.
해양
해양 온난화는 기후 시스템에 지정된 에너지의 증가에 좌우되는데 1971-2010년 사이에 축적된 에너지의 90% 이상이 해양 온난화에 영향을 미친다.(높은 정도의 신뢰성)
빙권
지난 20년이 넘는 기간 동안, 그린란드와 남극 빙상의 질량이 감소하였고, 전 세계적으로 빙하는 계속 감소되었고 북극 빙상과 북반구의 봄철 적설면적도 지속적으로 감소하고 있다. (높은 정도의 신뢰성) 빙상주변의 빙하를 제외하고 전 세계 빙하 얼음 손실의 감소율은 1971-2009년 동안 226[91 to 361]Gt yr-1 그리고 1993-2009년 동안은 275[140 to 410]Gt yr-1 이었을 가능성이 매우 높다. 그린란드 빙상의 얼음 손실 평균 감소율은 실질적으로 1992-2001년에 34[-6 to 74]Gt yr-1에서 2002-2011년에 215[157 to 274]Gt yr-1 정도로 증가했을 가능성이 매우 높다.
해수면
19세기 중반 이후의 해수면 상승률은 이전 2천년 동안의 평균 속도보다 더 컸다. 1901-2010년 기간 동안 전 세계 해수면의 평균 높이는 0.19[0.17 to 0.21]m 상승했다. 시간의 흐름에 따라 지구 평균 해수면 상승의 평균 속도는 1901-2010년 동안 1.7[1.5-1.9]mm yr-1, 1971-2010년 동안 2.0[1.7 to 2.3]mm yr-1 그리고 1993-2010년 동안은 3.2[2.8 to 3.6]mm yr-1로 상승했을 가능성이 매우 높다.
탄소 및 기타 생지 화학 순환
이산화 탄소(CO2), 메탄(CH4), 이산화 질소(N2O)의 대기 중 농도는 적어도 지난 80만년 동안 전례 없는 수준을 나타냈다. CO2의 농도는 주로 화석 연료의 배출과 이차적으로는 순토지이용변화로 인한 배출에서 산업화 이후 40% 증가했다. 해양은 해양 산성화로 인한 인위적으로 방출된 이산화탄소의 약 30%를 흡수했다. 온실 가스 CO2, CH4, N2O의 대기농도는 1750년 이후로 인간의 활동에 의해 증가했다.
출처 : IPCC AR5 WG Ⅰ Report "The Physical Science Basis"
한국의 기후 변화 현상
기온
약 100년간(1912-2008년) 평균 기온 상승률은 1.7℃로 전지구 평균기온 상승률(0.74±0.03℃)에 비해 높으며, 기온 상승 값의 약 20-30%는 도시화 효과로 추정됨
강수량
우리나라의 연평균 강수량은 해에 따라 편차가 크게 나타나고 있으나 장기적으로는 증가 추세를 나타내고 있다. 1912 ~ 2008년까지 지난 98년간 강수량변화는 강릉(3.4mm/년), 서울(2.1mm/년), 부산(1.9mm/년), 대구(1.7mm/년), 목포(1.3mm/년)에서 모두 증가하였다. 1912 ~ 2008년 분석 기간 동안 기간별 강수량 변동은 나타나지만 최근 강수량 증가 추세가 뚜렷하게 나타난다.
집중호우
최근 50년간(1954-2008년) 14개 관측지점(강릉, 서울, 인천, 울름도, 추풍령, 포항, 대구, 전주, 울산, 광주, 부산, 목포, 여수, 제주)에 대한 강수일수는 점차 감소하는 추세에 있으며 80mm 이상의 호우일수는 증가하는 추세에 있다.
해수온
1968년도부터 2007년도까지의 조사에 따르면 우리나라는 1.03℃ 상승했다. 동해의 표층 수온은 과거 100년 동안 약 2℃ 상승했다.(이재학 외, 2006)
해수면 상승
제주연안의 경우 21.9 cm 상승(1964-2006)으로 5.1mm/yr의 상승률을 나타내고 부산연안의 경우 7.8 cm 상승(1973-2006)하여 2.2mm/yr의 상승률을 나타낸다.
아열대 변화
트레와다의 기준에 따른 한반도 아열대 지대는 지속적으로 북상하는 추세이며 주로 남해안과 동해안 지역으로의 북상이 뚜렷하게 나타난다.
아열대 구분에 대한 트레와다 기준 : 최한월 평균기온이 18℃ 이하이면서, 월평균기온이 10℃ 이상인 달이 8-12개월 이상인 상태
기후변화, 확실한 발견과 주요 불확실성
기후변화는 자연적 요인, 인위적 요인 두 요소를 모두 고려해야 하는 매우 복합적인 현상이다. 또한 기후 변화의 요인으로 꼽히는 다양한 기후 요소, 태양복사 에너지, 큰 해양의 열용량에 의한 지연효과 등 기후에 영향을 주는 다양한 요소들에 대한 과학적 불확실성이 남아있는 상황이다. 이러한 불확실성은 자료의 부족, 주요 핵심사안에 대한 이해 부족, 과학자들 간의 의견 불일치 등에 의해 명확하게 밝혀지지 않은 문제들에서 나타난다. IPCC 4차 보고서는, 기후변화에 관한 확실한 발견은 다양한 접근 방법, 모델 및 가정 아래서 갖는 발견으로 정의하고, 비교적 불확실성의 영향은 받지 않을 것으로 예상하고 있다.
아래의 표는 IPCC 4차 종합보고서와 WG I 과학적 근거 보고서에서 발췌한 확실한 발견과 주요 불확실성에 대한 일부 목록으로 전체 목록은 아님
기후 변화, 확실한 발견과 주요 불 확실성
확실한 발견
- 기후계의 온난화는 확실하다. 그간 관측된 지구 평균 기온 및 해수 온도의 상승, 널리 일어나는 눈과 얼음의 융해, 지구 평균 해수면의 상승으로 보아 명백하다.
- 모든 대륙과 일부 해양의 많은 자연계가 지역적 기후 변화의 영향을 받고 있다. 여러 물리/생물계에서 관측된 변화들은 온난화와 일치한다. 1750년 이후로 해양에 인위적 CO2가 흡수된 결과로 표층해양의 산성화가 심해졌다.
- 전 지구 총 인위적 온실가스 연간 배출량은 각 온실가스의 100년 지구 온난화 지수(GWP)를 가중치로 적용했을 때 1970년부터 2004년 사이에 70% 증가했다.
- 지난 50년 동안의 지구 평균 온난화의 대부분은 인위적 온실가스의 증가 때문일 가능성이 높고, 각 대륙(남극대륙은 예외)에서 뚜렷한 인위적 온난화가 평균화되었을 가능성이 있다. 지표온도의 상승속도는 1970년 중반에 증가했고, 그 때부터 전 지구적 육지표면은 해수면 온도상승 속도보다 거의 두 배 속도로 상승해왔다.
- 해양의 열팽창과 빙하 및 만년설의 질량손실은 관측된 해수면 상승에 상당히 기여했다.
- 과거 몇 세기를 재구성한 북반구 10년 주기 기온 변동성의 상당한 부분은 자연적 외부 강제력(화산분출, 태양 변동성 등)에 원인이 있을 가능성이 높다.
주요 불확실성
- 기후데이터는 일부 지역에서 여전히 제한적이다. 자연계와 관리된계(managed system)에서 관측된 변화에 관한 데이터와 문헌은 지리적 불균형이 심하고, 개도국의 데이터는 확연히 부족하다.
- 공간적으로 대륙보다 작은 범위와 시간적으로 50년 이하의 범위에서 원인 규명을 하는 것은 범위가 작을수록 기후변동성이 큰 데다가 범위가 작은 외부강제력 세부정보의 불확실성, 모델에 의해 시뮬레이션 된 반응의 불확실성, 범위가 작은 내부 변동성 시뮬레이션 불확실성, 변동성 모드와의 관계의 불확실성에 의해 제약을 받는다.
- 적응과 비(非)기후적 동인 때문에 인간계와 일부 자연계에 대한 기후변화의 결과는 탐지하기 어렵다.
- 토지 사용 변화로 인한 CO2배출량의 규모와 개별 발생원의 CH4발생량 규모는 주요 불확실성으로 남아 있다.
- 관측된 기온변화를 대륙보다 작은 범위에서 시뮬레이션하고 자연적 혹은 인위적 원인을 밝혀내는 일은 여전히 어렵다. 작은 범위에서도 토지 사용 변화나 오염 같은 인자들도 물리 및 생물계에 대한 인위적 온난화 영향의 탐지를 복잡하게 만든다.
- 대규모 대기 순환의 변화가 명백히 나타나고 있으나 분석품질은 1979년 이후의 것만 우수하여 변화와 변동성의 분석 및 그 둘 간의 구분이 어렵다.
미래 기후변화의 동인과 전망 및 영향 부분
확실한 발견
- 현재의 기후 변화 완화 정책과 관련 지속 가능한 발전 관행에서는 지구 온실가스 배출량이 다음 몇 십 년 동안에도 계속 증가할 것이다.
- 온실가스 배출량이 현재 속도보다 높거나 같게 계속 된다면 21세기에 지구 기후계는 더욱 온난화되고 많은 변화를 겪을 것이다. 그 것은 20세기에 관측된 것보다 더 클 가능성이 높다.
- 온실가스 농도가 안정화되기 충분할 정도로 온실가스 배출량이 감소되더라도 인위적 온난화와 해수면 상승은 기후과정과 피드백에 관련된 시간 때문에 수 세기 동안 계속될 것이다.
- 미래에 육지는 주변 해양보다 더 많이 온난화되고 북반구 고위도일수록 더 많이 온난화되는 패턴이 모든 시나리오에서 나타난다.
- 일부 시스템, 부문, 지역은 기후 변화에 의해 특이 영향을 받을 가능성이 있다. 이에 속하는 시스템과 부문은 일부 생태계[툰드라, 아한대림, 산악, 지중해성, 맹그로브(홍수림), 염습지, 산호초, 해양빙 생물군계], 저지대 해안, 건조열대 및 아열대지역과 눈과 얼음 녹은 물에 의존하는 지역의 수자원, 저위도 지역의 농업, 적응 능력이 낮은 지역의 보건이다.
주요 불확실성
- 모델에 따라 기후계의 여러 피드백의 세기, 특히 구름 피드백, 해양의 열 흡수, 탄소 순환 피드백의 세기에 대한 추정치에서 상당히 차이가 나지만 이전보다는 진전되었다.
- 에어러졸이 온도 반응 크기, 구름, 강수량에 미치는 영향은 여전히 불확실하다.
- 2050년 이후 기후변화의 전망과 영향은 시나리오와 모델에 따라 차이가 크다. 전망을 향상시키기 위해서는 불확실성의 원인에 대한 이해가 향상되어야 하고 체계적인 관측망이 강화되어야 한다.
- 영향 연구는 기후변화, 특히 강수량의 지역 전망을 둘러싼 불확실성 때문에 지장이 있다.
- 미래 탄소순환 피드백의 크기는 여전히 측정된 것이 부족하다.
기후 변화에 대한 반응 부분
확실한 발견
- (인간 활동의) 계획된 적응 중 일부는 현재 실시되고 있다. 기후변화에 대한 취약성을 감소시키기 위해서는 좀 더 포괄적인 적응이 필요하다.
- 완화되지 않은 기후변화는 장기적으로 자연계, 관리되는 계 및 인간계의 적응 능력을 초과할 가능성이 있다.
- 완화를 통해서 많은 영향을 감소시키거나 지연시키거나 피할 수 있다. 다음 20~30년 동안의 완화 노력과 투자는 보다 낮은 안정화 수준을 달성할 기회에 크게 영향을 줄 것이다.
- 배출량 감축이 지연되면 낮은 안정화 수준을 달성할 기회가 상당히 제약되고 더 심각한 기후변화 영향이 발생할 위험이 증가된다.
- 거시경제 정책, 그리고 기후변화와는 무관해보이는 다른 정책들에 대한 결정은 배출량에 크게 영향을 끼칠 수 있다.
주요 불확실성
- 개발 계획자가 기후 취약성과 기후 변화에 대한 정보를 의사결정에 어떻게 결합하느냐에 대한 이해가 제한적이다. 이 때문에 취약성의 통합적 평가가 제한된다.
- 적응 및 완화 능력의 전개와 활용은 근본적인 사회경제적 개발 경로에 따라 달라진다.
- 적응의 장벽, 한계, 비용이 완전히 이해되지 않았다. 효과적인 적응 대책은 특정 지리적 인자와 기후 위험 인자뿐아니라 제도적, 정치적, 재정적 제약점에 크게 좌우되기 때문이다.