기후 변화의 원인

지구 내적 요인

기후 변화에는 다양한 원인이 있는데, 기후 변화의 정의에 따라 자연적 원인과 인위적 원인으로 나눌 수 있다. 먼저 자연적 원인으로는 지구 내에서 일어난 요인인 내적 요인과 밖에서 일어난 외적 요인이 있다. 내적 요인에는 수륙의 분포 변화, 지표면 상태의 변화, 대기 투과율 변화가 있다.

수륙 분포는 판의 운동에 의해 대륙이 움직이기에 지구 역사상 끊임없이 변해왔다. 대표적인 사례로 원래 남반구에 있었다가 신생대 때 현재의 위치로 이동한 인도 대륙에는 냉대 기후와 열대 기후의 흔적이 동시에 남아있다. 지표면의 상태 또한 변하면 이에 따라 수증기량이나 기온, 강수량 등의 기후 요소들이 변동하기에 곧 기후가 변하게 된다.

이는 지구온난화가 지속되어 원래 빙하로 뒤덮였던 곳이 녹아 태양 복사 에너지를 반사하는 양이 줄어들어 기온의 상승이 일어난 북극을 예로 들 수 있겠다. 이 북극의 변동은 곧 제트 기류의 약화를 가져와 북반구에 광범위하게 영향을 끼쳤다.

또한 16세기의 신대륙 발견 이후 유럽인들이 몰고 온 전염병이 대륙을 휩쓸어 아메리카 대륙 원주민들이 대부분 죽었을 때, 그들이 키우던 작물들이 더 이상 경작되지 않고 방치되자, 서서히 그 자리에 숲이 형성되었고 이는 대기 중의 이산화탄소 농도의 감소를 가져왔다. 마지막으로 대기의 투과율이 변할 경우이다.

지구 외적 요인                                

                                                     

태양

 

 

외적 요인은 지구계의 외부에서 영향을 주는 요인이다. 주로 지구의 자전과 공전, 태양 복사에너지양의 변화 등이 있다. 먼저 지구의 세차 운동에 의해 변할 수 있다. 세차 운동은 지구가 태양계의 다른 행성의 인력의 영향을 받아 지구의 자전축이 원을 그리며 26,000년을 주기로 회전하는 운동이다.

따라서 현재 천구의 북극에 위치하는 별은 북극성이지만 13,000년 후 직녀성이 위치하게 된다. 세차 운동에 의해 지구 자전축의 경사 방향이 변동하면 계절이 생기는 위치가 변하게 되어 기후가 변한다. 또한 지구의 공전 궤도는 타원형인데, 현재 원일점을 지나갈 때는 여름이지만 세차 운동으로 인해 13,000년 후에는 근일점일 때 여름이 되어 결국 여름은 더욱 더워지게 된다.

또한 지구 자전축의 기울기가 변하여 기후가 변동할 수 있다. 지구 자전축의 기울기는 41,000년을 주기로 21.5°~24.5° 사이를 오간다. 계절이 생기는 이유는 지구의 자전축이 기울어져있기 때문인데, 지구의 자전축이 더욱 기울어질수록 계절 간 지표면에 도달하는 태양 복사에너지의 양이 달라져 계절의 변화가 심해진다.

그리고 공전 궤도에서 두 초점 사이의 거리를 타원의 장반경으로 나눈 값, 즉 찌그러진 정도를 나타내는 이심률이 변하게 되는 변수도 있다. 지구 공전 궤도의 이심률은 10만년을 주기로 변하고 있다. 이심률의 변동으로 예를 들어 이심률이 작아지면 지구 궤도는 원형에 가까워지기에 지구와 태양 간 거리가 비교적 일정해진다. 따라서 계절 간 받는 일사량의 차이는 적어져 연교차가 작아진다.

인위적 요인 및 기타

자연적 원인 외에 인위적 원인이 있다. 인위적 요인은 인간의 활동에 의한 것으로, 공장에서 나오는 각종 화학물질, 폐수, 매연의 배출과 자동차의 배기가스 배출, 삼림 벌목, 농업을 위한 토지 경작 등이 있다.

산업화 이전에는 인간이 기후에 미치는 영향은 극히 미미했으나 농업이 보급되면서 주로 화전 농업을 하던 농업 초기 시절, 인간은 작물을 경작하다가 지력이 다한 토지라고 판단할 경우 태워버리고 다른 곳으로 이주하면서 지표면의 상태를 변화시켰다. 그리고 땔감 용도로 쓰기 위해 나무를 베어 거주지 주위의 삼림은 급격히 황폐화되었다. 산업화를 거치면서 석탄과 석유 등의 화석 연료들을 주로 사용하면서 온실 가스 배출이 급격히 증가하였고, 이에 따라 대기 중 이산화탄소나 이산화질소 등의 농도가 변하면서 전 지구적인 온실 효과를 불러와 기후 변화를 일으키고 있다. 그리고 인간은 제품을 만들고 쓰고 남는 쓰레기를 마구잡이로 바다에 투기하거나 땅에 묻거나 소각시키면서 이 또한 기후 변화를 일으키는 원인이 된다.

특히 쓰레기를 소각시킬 때 단위 질량당 온실효과 지수가 이산화탄소의 21배인 메탄가스가 많이 나온다. 그리고 공장과 자동차로부터 나오는 에어로졸이 성층권으로 올라가 층을 형성하여 지표면에 입사되는 태양 복사에너지 양을 줄여 기후 변화를 일으키기도 한다.