중간시험 안내 지난 문제: 홈페이지 계시 문제유형 : 지난번과 같음 점수배점 : 50:50 (이동수:조웅인) 유형 : 단답형 ox 서술형(논술) : 10-20% 지난문제 : -15% 반복출제

Global Warming Chapter 3

지구 온난화 현황 지구 온난화 원인과 발생 메커니즘 지구 온난화 예상 피해 탄소 순환과 인간활동 영향 Chapter 3 Global Warming 지구 온난화 현황 지구 온난화 원인과 발생 메커니즘 지구 온난화 예상 피해 탄소 순환과 인간활동 영향 분자의 구조와 적외선 흡수 기후변화 예측 모형 과 그 한계 지구 온난화 방지를 위한 국제 대처 및 이해관계

3.1 온실 안에서 금성과 지구 비교 기온지배 요인: 복사량 (태양거리, 대기조성) 차 이 +350 C +31 C 원 인 온실효과 대 기 CO2, H2SO4 CO2, H2O 기 압 90 atm 1 atm 생명체 주성분 기온지배 요인: 복사량 (태양거리, 대기조성)

수분 제외

제3.2 과거의 기후 . 지구생성 초기 CO2: 현재의 1000배 . 생명체 출현 --> 광합성 시작 (화산배출 가스주성분) . 생명체 출현 --> 광합성 시작 6 CO2 + 6H2O  C6H12O6 + O2 산소가 생성되고 계속 오존생성 (온존 층 형성) . 과거의 기온추정 : 바다 퇴적물 (Core) 이나 빙하에 기록 (H, O 동위원소 이용) 기온이 높을 수록 빙하 물 분자 무게는 가벼움

위도(기온)에 따른 빗물의 무게 비 : 즉 동위원소 비는 기온과 비례 동위원소를 이용한 과거기온측정 원리 빗물의 무게는 바닷물보다 가벼움 위도(기온)에 따른 빗물의 무게 비 : 즉 동위원소 비는 기온과 비례

Atmospheric CO2 concentration and average global temperature over 160,000 years Figure 3.1 Chemistry in Context: Applying Chemistry to Society, 3e. A Project of the American Chemical Society. Copyright © 2000 by the American Chemical Society. All Rights Reserved.

3.3 지구 에너지 균형 What is the Greenhouse Effect? -270 C +15 C +15 C

Atmospheric CO2 concentration in ppm measured at Mauna Loa, Hawaii from 1957 to 1998 Figure 3.3 Chemistry in Context: Applying Chemistry to Society, 3e. A Project of the American Chemical Society. Copyright © 2000 by the American Chemical Society. All Rights Reserved.

Trend of Atmospheric CO2 gas 20세기 에 25% 증가 : 하와이 관측 (1957 - ) CO2증가 추이: 배출량 추세와 일치 대기농도 배출량

대기 기온변화 추세 (20 세기) 1951-1980평균 년 평균 및 5년 평균 지표대기의 기온변화 : .지난 100년간 0.5 C 증가 .증가추세 현추세 기준 : CO2 2배 증가시 1.5 - 4.5 C 증가 예상

CO2 CH4 3.4 분자의 모양 (온실효과와의 관계) . 2원자 분자: 직선 예) N2, O2, NO . 2원자 분자: 직선 예) N2, O2, NO . 다원자 분자: 직선, 곡선, 입체 예)CO2, H2O, CH4 CO2 CH4

3.5 분자진동과 온실효과 1. UV, VIS : 분자파괴 (결합절단) 2. IR : 분자진동 (열: 온도높임) 3.5 분자진동과 온실효과 1. UV, VIS : 분자파괴 (결합절단) 2. IR : 분자진동 (열: 온도높임) 적외선 흡수스펙트럼: 복잡하고 분자마다 특별함: 분자지문===>분자확인에 유용 약물검사(확인)에 이용 진동 Demo : intutord.exe

Molecular vibrations in CO2 Figure 3.C Chemistry in Context: Applying Chemistry to Society, 3e. A Project of the American Chemical Society. Copyright © 2000 by the American Chemical Society. All Rights Reserved.

3.5 온실기체의 적외선 흡수

3.6 탄소 순환 (그림 3.8) 대기중 총량 : 720 (x1012Kg) 해양중 총량 : 37,400 해양중 총량 : 37,400 지구중 총량 : 34,000,000 (bmt)

3.7 인간활동 증가 3.8 - 3. 10 다루지 않음 18세기, 290ppm --> 360 ppm 3.7 인간활동 증가 18세기, 290ppm --> 360 ppm 1.5ppm (0.4%) / yr 증가 증가요인: 1. 화석연료사용량 증가 (5 bmt) 2. 삼림벌채 (1 - 2 bmt) 3.8 - 3. 10 다루지 않음

CO2 emission sources Figure 3.10 Chemistry in Context: Applying Chemistry to Society, 3e. A Project of the American Chemical Society. Copyright © 2000 by the American Chemical Society. All Rights Reserved.

CO2 emission sources

Per capita CO2 emissions Figure 3.14 Chemistry in Context: Applying Chemistry to Society, 3e. A Project of the American Chemical Society. Copyright © 2000 by the American Chemical Society. All Rights Reserved.

Per capita CO2 emissions

3.11 CO2외 온실기체들 메탄 (CH4) : CO2 CH4 N2O H2O O3 CCl3F . 현 1.7 ppm . 30배 효과적임 . 현 1.7 ppm . 빠른 증가 속도 : 2배 증가, 1% / 년 . 발생원 : 매립 쓰레기, 논농사, 되새김 동물, 흰개미, 습지 및 동토매장 된 것 Chemistry in Context: Applying Chemistry to Society, 3e. A Project of the American Chemical Society. Copyright © 2000 by the American Chemical Society. All Rights Reserved.

3.12 기후모형 매우 복잡: 천문학, 기상학, 지질학, 생물학 등이 관련 고려사항 : 흑점활동, 바람, 대기순환,구름, 화산, 먼지와 검뎅, 빙하, 해양, 생물상… 특히 변수들간의 상오작용의 불확도 예(상반된 해석) *기온상승 --> 플랑크톤증식--> CO2흡수 증가 *기온상승 --> 해수순환 저하--> 영양소 공급감소 --> CO2 흡수감소

기후예측모델: 다수 모델검증 : 지난세기 실측 값 (0.5 C)과 예측값 비교 모델예측 : 실측값의 2배 한 보완 : 에어로솔 역할 (91년 Pinatubo 화산 )

2.13 온실효과는 시작되었는가? 1. CO2는 지구기온을 올리는가? 2. 지난100년간 대기중 CO2 농도는 증 가하였는가? 긍정: 지구와 금성비교, 실험, 이론으로 증명됨. 2. 지난100년간 대기중 CO2 농도는 증 가하였는가? 긍정: 실험결과 3. 증가CO2는 인간활동에 기인한가? 긍정: C동위원소 4. 지난세기 지구기온은 증가했는가? 아마도:측정법이견. 5. 지난세기 기온증가가 인위적인 것 인가? 아마도: 다른 원인이 있을 수도. 6. 온실기체증가는 지구기온을 지속적 으로 올릴 것인가? 불확실:

<교도 의정서 채택이전 각국의 입장과 결정 안 비교> 국가(경제공동체) 감축안 결정 안 미국 2008-2012년까지 0% 감축 EU 2005년까지 7.5% 감축 2008-2012년까지 2010년까지 15% 감축 5.2% 감축 일본 2008-2012년까지 5% 감축 IPCC· AOSIS· 2005까지 20% 감축 환경단체 * 주 : 모든 수치는 1990년 온실가스 배출량 기준 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change / 기후변화에 대한 과학 기술적 사실에 대한 평가를 제공하는 국제기구) AOSIS(Alliance of Small Island States / 지구온난화로 수몰되는 남태평양 섬들의 연합)

Figure 3.10 Chemistry in Context: Applying Chemistry to Society, 3e. A Project of the American Chemical Society. Copyright © 2000 by the American Chemical Society. All Rights Reserved.

숙제: 앤티-지구온난화 web site를 찾은 후 1. Site address 2. 주장의 요약 3. 반박근거 제시 제출기간 : 11월 11일 수업시간 전

Shapes of Molecules CO2 Linear H2O Bent Molecular Shapes CH4 Tetrahedral Molecular Shapes