기후 변동 및 변화

기후 변화(氣候 變化, ) 혹은 기후 위기(氣候 危機, )는 지구의 평균 기온이 급격하게 변화하는 현상이다. 최근 기후 변화에 관한 정부간 협의체(IPCC) 6차 보고서에서는 산업화 이후로 인류가 지구를 가열시킨 것은 명백하고(약 99%의 확률) 이것이 갈수록 심해지는 극한 날씨와 뚜렷하게 연관된다고 밝혔다. 또한 지금처럼 온실가스를 배출한다면 지구 온도는 2040년이 되기 전 증폭현상과 도미노현상이 일어날 것으로 지적되는 티핑 포인트 산업화 이전 대비 1.5도 상승에 도달할 것이라고 예상했다. 
현재 10년 간(2011년~2020년)의 평균 온도는 산업화(1850년~ 1900년) 이전 대비 1.09℃ 상승했다.
경향.
기후는 해마다 크게 변화하는 것은 아니지만 오랜 세월 동안 상당한 변화를 일으키고 있다. 약 2억 5000만년의 간격으로 적어도 3회의 빙하기가 있어서 아시아지역에도 그 흔적이 있으며 과거 100년간의 기온이나 강수량만을 조사하여 보아도 현재와 다른 점이 많다는 것을 알 수 있다. 에든버러(Edinburgh)나 스톡홀름(Stockholm)에서는 1850년경부터 매년 기온이 상승하고 있는 경향이 있다. 그러다가 1940년대 이후로 지구는 전반적으로 추워지고 있으나, 어떤 지역은 더 따뜻해지고 있다. 또한 더 습해지는 지역이 있는가 하면, 더 건조해지는 지역도 있다. 공기중에 증가된 이산화탄소 때문에 생긴 온도 변화가 지구의 풍계에 변화를 가져왔으며, 이러한 변화들은 차례로 여러 가지 기후 변화를 일으키고 있다. 이와 같은 기후 변화의 원인은 잘 알려지지는 않았으나 여러 가지의 학설이 있다. 그 주된 것으로는 다음과 같다.
이산화탄소, 일산화이질소, 메탄, 염화플루오르화탄소, 일산화탄소 등의 기체는 지구 안으로 들어오는 햇빛과 같이 짧은 파장은 통과시키지만, 지구 밖으로 나가는 긴 파장의 적외선은 흡수하거나 막는다. 따라서 이러한 기체는 지구의 기온을 올리는 온실효과를 일으킨다. 최근 들어 산업 활동이 늘어나면서 대기중으로 배출되는 이러한 기체의 양이 증가하고 있다. 특히 이산화탄소는 연료량이 증가함에 따라 배출량도 급격히 늘어나는 반면, 산림 훼손으로 이산화탄소의 고정량은 줄어들어 대기중의 농도가 급격히 높아지고 있다. 따라서 지난 100년 동안 지구의 평균기온이 0.3-0.6 °C 높아진 것으로 조사되었고, 앞으로 상승폭은 더욱 커질 것으로 예상된다. 지구의 기온이 올라감에 따라 세계 여러 곳에서 폭우·폭설·가뭄과 같은 기상이변이 자주 일어나고, 급격한 사막화와 해수면 상승 등으로 인류의 앞날이 위협받고 있다.
기후 변화 요인.
기후 변화는 지구 기후 내부의 변화와 해양, 만년설 등의 지구의 다른 부분의 진행, 인간 활동의 효과를 반영한다. 기후를 변화시킬 수 있는 외부 요인으로는 태양 복사, 지구의 궤도, 온실 가스 등이 주로 언급된다.
지구 기후의 내부 변화.
날씨는 대기의 매일의 상태이며, 무질서한 비선형 체계이다. 반면, 기후 - 날씨의 평균 상태 - 는 꽤 안정적이며, 예측이 가능하다. 기후는 평균 온도, 강수량, 일조시간, 그리고 일정한 위치에서 측정될 수 있는 다른 변수들을 포함한다. 어쨌거나, 지구의 환경 내에서 기후에 영향을 줄 수 있는 변화가 있다.
빙하 작용.
빙하는 기후 변화의 가장 민감한 지표의 하나로서 인식된다. 빙하는 냉각기(예를 들면, 소빙하기)에는 대체적으로 전진하였고, 기후 온난화에는 후퇴(glacier retreat)하였다. 빙하의 성장과 붕괴는 자연의 변화에 영향을 주며, 외부 요소에 의한 변화를 증폭시킨다. 지난 100년간, 빙하에서 여름에 사라지는 얼음을 만회할 수 있는 만큼 겨울에 얼음이 재생산되지 못했다.
지난 1백만 년간의 가장 주목할 만한 기후의 변화의 과정은 빙하기와 간빙기의 순환이다. 밀루틴 밀란코비치의 순환 궤도 변동 이론에 의해 윤곽이 갖추어졌지만, 대륙의 얼음층을 포함하는 내부 반응과 130 m 의 해수면의 변화가 대부분의 지역에서 기후 변화가 관측되는 양상을 알 수 있도록 중요한 역할을 하였다. '하인리히 이벤트', '단스고르-외슈거 이벤트'(), '영거 드라이아스'() 등의 다른 변화들은 특별한 궤도의 변화가 없어도 빙하의 변화가 잠재적으로 기후에 영향을 줄 수 있음을 보여준다.
해양의 변화, 기후의 기억.
더 일반적으로, 기후 체계의 대부분의 내부적인 변화하는 성질의 형태는 ‘이력(履歷)현상’의 형태로 인식될 수 있는데, 이는 기후의 현재 상태가 입력뿐 아니라 도달한 여정도 반영하고 있다는 것이다. 예를 들면 수십 년의 건조한 상태는 호수가 줄어들게 할 수 있고 땅이 건조하게 되어 사막이 확장하게 할 수 있다. 이러한 상태는 다음 해에 강우의 감소를 초래할 수 있다. 간단히 말하자면 기후 변화는 스스로가 영속시키는 과정이라 할 수 있는데, 이는 서로 다른 환경의 양상이 불가항력적으로 발생하는 변동에 서로 다른 정도와 형태로 반응하기 때문이다.
기후 변화를 초래하는 외적 요인.
온실 가스.
근래의 연구에 따르면, 온실 기체로 인한 복사 강제(radiative forcing)가 기후변화의 주요 원인이 된다. 온실 기체는 지구의 기후변천의 역사를 이해하는 데 중요하다. 이들 연구에 따르면, 온실 기체가 지구에 반사되어 나가는 태양 광선을 가두어 온도가 상승하는 온실 효과는 지구의 온도를 조절하는 데에 결정적인 역할을 한다.
태양의 변화.
약 11년을 주기로 증감하는 태양의 흑점 수는 지구 자기장에 혼란을 주어 기후 변화를 초래한다.
기후 변화에 대한 인간의 영향.
인류발생적 원인(Anthropogenic factors)은 인간이 행하는, 환경을 바꾸고 기후에 영향을 주는 행위이다. 인간이 초래한 기후 변경에 대한 여러 이론이 수년간 토론되어 왔다.
지금의 관심사로 가장 큰 요인은 화석연료의 연소에 의해 발생되는 이산화탄소(CO2)의 증가이며, 냉각효과가 있는 에어로졸과 시멘트 제조가 그 뒤를 따른다. 토지 이용, 오존 소모, 동물 농장, 산림 벌채 등의 다른 요인들도 기후에 영향을 준다.
에어로졸.
인간의 활동으로 인한 산업화가 대기 중 에어로졸의 양을 변화시킨다.
→ 인간의 활동에 의해 만들어진 에어로졸은 며칠 동안만 대기 중에 남아있기 때문에 산업 지역과 같은 발원지역 부근에 집중되는 경향
→ 에어로졸에 의한 복사강제력은 매우 강한 지역적 유형
→ 온실기체의 증가에 따른 지구 온난화에 짧은 기간 동안만 영향
가축.
가축들은 방귀나 트림 등을 해서 메테인 가스를 내뿜는다. 이 메테인 가스가 기후 변화의 원인 중 하나이다.
기후변화의 영향력.
기후변화에 따라 발생한 재앙들.
생태계에 미친 영향.
기후변화는 식생 분포에 가장 두드러지게 영향을 미쳤다. 기후변화의 영향으로 인해 한국의 마늘과 대나무의 분포지도가 바뀐 것으로 나타났다. 또 온난화에 도시화의 영향까지 더해지면서 한반도 봄꽃 개화시기가 대도시일수록 더욱 급격하게 빨라지고 있는 것으로 조사되었다.
인류에게 미친 영향.
기후변화로 인한 간접적인 영향으로는, 기온상승과 비례하여 대기 내 광화학적 반응을 촉진하여 오존 농도가 증가하는 등 대기오염을 심화시켜 건강에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 말라리아, 세균성 이질 등 매개체를 통한 질병이 증가하고 있다. 최근 10년간 국내에서 발생한 195건의 기상재해로 1,541명이 사망하였고, 연평균 154명이 사망하였다. (폭풍이 72건으로 가장 빈번히 발생하는 기상재해로 나타났으며, 발생 재해별 사망자수의 경우 태풍으로 인한 사망자수가 발생건당 21.4명으로 가장 많음)
지구의 온도 상승은 가뭄과 산림 화재 증가의 원인이 되기도 한다. 또한 산림 파괴는 수세기 동안 기온 상승을 유도하고, 지구의 생명주기, 인류 문명의 변화를 일으킬 수도 있다.