지구환경문제 1 지구 온난화와 기후변화.

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1 지구환경문제 1 지구 온난화와 기후변화

2 지구온난화와 기후변화 기후변화(Climate Change)란?
현재의 기후계가 자연적 요인과 인위적 요인에 의하여 점차 변화하는 것 자연적 요인 내적요인 : 대기, 해양, 육지, 설빙, 생물권 외적요인 : 화산분출에 의한 성층권의 에어로졸(부유입자) 태양활동의 변화 태양과 지구의 천문학적 상대위치 관계 인위적 요인 화석연료 과다사용에 따른 이산화탄소 등 대기조성의 변화 온실효과에 의한 지구온난화 인위적인 에어로졸에 의한 태양복사의 반사와 구름의 광학적 성질변화 산란효과에 의한 지구 냉각화 과잉토지이용이나 장작과 숯채취 등에 의한 토지피복의 변화 도로의 건설, 벌목, 농업의 확장, 땔감으로의 삼림 사용 등에 의한 삼림 파괴 환경과 인간 1

3 지구온난화와 기후변화문제 지구온난화(Global Warming)란? 기후변화(Climate Change)문제는?
온실가스(green gas)에 의해 지구의 평균기온이 올라가는 과학적 현상 온실가스 : 온실효과(greenhouse effect)를 유발하여 지구로 들어오는 태양열을 지구 밖으로 배출되지 못하게 함. 온실가스가 없다면 ? 지구 온도는 현재보다 30℃ 하강 지속적인 화석연료 사용량 증가로 대기중의 온실가스 농도가 지속적으로 상승 지구의 온도가 지속적으로 상승 기후변화(Climate Change)문제는? 수백, 수천년 단위로 변화되어 오던 지구의 지구의 기후가 인간의 환경파괴에 의해 몇 십년 단위 혹은 그 이하의 단위로 변화는 현상 예) 사막화, 가뭄, 홍수 환경과 인간 2

4 1 온실효과와 온실가스 온실효과(Greenhouse Effect)란?
지구를 둘러싸고 있는 온실가스에 의해 태양으로 부터 오는 단파복사 에너지는 잘 투과되는 반면 지구표면에서 배출되는 장파에너지(적외선)는 흡수하여 지구가 더워지는 현상 환경과 인간 3

5 지구 온난화의 원인? 주요 온실가스 온실효과를 일으키는 온실가스(greenhouse gas)가 가장 유력한 원인
(정확한 원인에 대해서는 아직까지도 과학자들간에 이견이 있음) 주요 온실가스 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 아산화질소(N2O) 프레온(CFCs, 수불화탄소 HFCs, 과불화탄소 PFCs, 육불화유황SF6) 오존(O3) CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs, SF6 : 교토의정서 지정 6대 온실가스 환경과 인간 4

6 온실가스의 특성 지구온난화지수(GWP)란? 온실가스별로 지구온난화에 기여하는 정도가 다름.
384 지구온난화지수(GWP)란? 온실가스별로 지구온난화에 기여하는 정도가 다름. 일반적으로 이산화탄소를 기준으로 각 온실가스별 기여정도를 나타낸 것을 지구온난화지수(GWP, Global Warming Potential)이라 함. - 온실가스 배출량 산정시 가스별로 온난화 지수를 고려하여 CO2 톤 단위로 배출을 산정함. 환경과 인간 7

7 온실가스의 특성 이산화탄소(CO2) 지구온난화 지수는 낮지만, 전체 온실가스 배출량 중 약 80%를 차지
1 이산화탄소(CO2) 지구온난화 지수는 낮지만, 전체 온실가스 배출량 중 약 80%를 차지 자연적 발생량이 인위적 발생량 보다 많으나 최근 CO2 증가에 영향을 미치지 않음 자연적 발생원은 대기 중에 이산화탄소를 제거하는 자연적 흡수계와 균형을 이루고 있기 때문 대기중 농도 : 약 384 ppm (2007년 기준) 1832년 284 ppm (약 100 ppm 증가) 매년 약 1.5 ppm씩 증가(0.5% 증가) 배출되는 이산화탄소의 약 48%가 대기중에 축적 이산화탄소 발생량 추정 30∼40년후, 550 ppm 까지 증가예상 (IPCC 4차보고서) 환경과 인간 5

8 환경과 인간 6

9 환경과 인간 8 Recent carbon dioxide concentrations
measured at Mauna Loa (Hwaii). 환경과 인간 8

10 온실가스의 특성 메탄(CH4) 천연가스의 주성분 자연적 및 인위적 발생원에 의해서 대기 중 배출
2 메탄(CH4) 천연가스의 주성분 자연적 및 인위적 발생원에 의해서 대기 중 배출 자연적 발생원 : 습지, 해양, 식생, 메탄 수화물(메탄 하이드레이트) 등 인위적 발생원 : 농· 축산업, 산업공정, 천연가스 등 에너지 연소시, 반추동물 성장시 등 19세기 이후 폭발적으로 증가 (지난 100년간 거의 2배 증가) 발생량은 CO2에 비해서 아주 작지만 온실효과는 CO2의 약 21배 소 트림, 방귀도 지구 온난화 원인? 대표적인 반추가축인 소는 되새김질을 통해 장내 박테리아가 음식물을 분해, 발효 시키며, 이 과정에서 온실가스가 생성돼 트림이나 방귀로 배출 - 한우 1마리 메탄가스 47kg/년 배출 ,109kg/년 CO2 (한우 4.2마리 = 자동차 1대) 에스토니아 : 2008년 5월부터 소에 방귀세 징수 덴마크 : 소, 돼지에 방귀세 마련중(1년에 14만원) 환경과 인간 9

11 온실가스의 특성 아산화질소(N2O) 프레온(과불화수소 PCFs, 수불화수소 HFCs, 육불화수소 SF6) 오존(O3)
화석연료의 연소, 벌목, 질소비료의 사용에 의해서 배출 대기 중 농도 50% 증가 지구 평균기온 약 0.2∼0.5℃ 상승 4 프레온(과불화수소 PCFs, 수불화수소 HFCs, 육불화수소 SF6) 산업공정에서 주로 발생 (자동차 및 냉장고 냉매, 세정제 , 절연체 등) 온실효과가 다른 물질들에 비해서 매우 큼 (메탄의 약 10,000배) 5 오존(O3) 오존은 자외선을 흡수 성층권 온도 상승 원인 대류권 오존 : 탄화수소, 질소산화물과 자외선에 의해 광화학 반응으로 생성 대류권 오존농도 : 1세기 동안 25∼30% 증가 환경과 인간 10

12 2 지구온난화의 영향 생태계 변화 및 파괴 해수면 상승 식물종의 다양성 상실 수온 상승에 따른 해양생태계 변화
1 생태계 변화 및 파괴 식물종의 다양성 상실 기후대의 이동속도보다 식생의 이동속도가 상대적으로 느림 새로운 기후에 적응하지 못하고 식생분포가 축소 또는 소멸됨 수온 상승에 따른 해양생태계 변화 수온상승에 따라 산호말과 같은 조류가 발달해 바다 밑바닥이 하얗게 변하는 백화현상 발생 바닥의 사막화 촉진 어종의 서식처 변화 2 해수면 상승 투발루 극지방이나 고산의 빙산이 녹아 해수면의 상승 예상 최근 50년간 해수면 상승속도는 년간 2.4mm 정도 2100년 세계의 해수면은 최대 88cm 상승 우리나라의 경우 서해안과 남해안의 침수 우려가 큼 환경과 인간 11

13 기후변화 유발 식량문제 건강상의 피해 강수량 변화에 따른 사막화와 홍수 피해 발생
3 기후변화 유발 강수량 변화에 따른 사막화와 홍수 피해 발생 수온상승으로 인해 태풍, 허리케인, 사이클론 등 열대성 저기압의 세력이 강화되어 폭풍과 홍수 피해가 확대 4 식량문제 전세계적인 기후대 변화로 인한 식량 생산량 변화 유발 어류의 이동경로 변화, 해양생태계 변화, 산소량 감소, 물고기의 질병 증가로 수산업 타격 5 건강상의 피해 더위로 인한 스트레스와 질병이 2배 정도 증가 전염성 질병체의 분포변화로 전염병 이동의 증가 열대성질병(말라리아, 활영병, 뎅기열, 쯔쯔가무시병 등)이 고위도로 확산되어 우리나라의 경우 열대성 질병 발생이 예상됨. 환경과 인간 12

14 환경과 인간 13

15 우리나라의 기후변화는 어느정도? 세계 평균기온변화 : 0.76℃ 증가
우리나라의 평균 기온변화 : 1.5℃ 증가(지구평균기온변화의 2배) 환경과 인간 14

16 기후변화에 따른 우리나라의 피해는? 연평균 기상재해 피해액 전국 주요도시 열대발생일수 ??? 2.7 약 4배 증가 0.2
1970년대 1980년대 1990년대 2000년대 미래 0.2 0.5 0.7 ??? (단위 : 조원) 연평균 기상재해 피해액 2.7 약 4배 증가 2000년 이전 2000년 이후 2006년 서울 강릉 대구 전주 서귀포 3.2 4.1 8 2.8 11 4.2 5.4 16 26 7 10.8 17.4 전국 주요도시 열대발생일수 (단위 : 일) 환경과 인간 15

17 기후변화에 따른 우리나라의 피해는? 환경과 인간 16

18 3 지구온난화 방지 및 기후변화 대책 이산화탄소, 메탄, 프레온 가스 등 온실가스 배출량 감축 환경과 인간 17

19 주요 국가의 지구온난화 방지 및 기후변화 대책 에너지 절약사업과 효율향상 위주의 정책 추진
국 가 주요 정책내용 영 국 기후변화 프로그램 발표 2010년까지 90년대비 배출량 20% 감축, 2050년까지 80% 감축목표 E U 유럽의 에너지 2020정책 수립 – CO2 6% 감축계획수립 장기적으로 90년대비 60∼80%로 감축 목표 프랑스 기후변화 대응 국가프로그램 발표 탄소세도입(최대 탄소새액 500프랑/TC) 미 국 온실가스 집약도방식에 의한 18% 감축계획 발표 2025년을 정점으로 배출량 감소 전환 추진 일 본 1998년 지구온난화방대책법 제정 2008∼2012년에 90년대비 6% 감축목표 에너지 절약사업과 효율향상 위주의 정책 추진 신재생에너지(풍력, 태양에너지 등) 및 저탄소연료 사용 확대 환경과 인간 18

20 우리나라의 온실가스 감축목표 환경과 인간 19

21 엘리뇨(El Nino)와 라니냐(La Nina)
4 엘리뇨(El Nino)와 라니냐(La Nina) 엘리뇨 1 엘리뇨 : 스페인어로 남자아이 또는 아기예수를 의미 열대 태평양 적도 부근에서 남미 해안으로부터 중태평양에 이르는 넓은 범위에서 해수면 온도가 지속적으로 상승하는 현상 (2∼3℃ 상승) 2∼7년 주기로 불규칙하게 발생(주로 9월에서 다음해 3월 사이에 발생) 20 oN 31 정상상태 10 oN 27 90.12 0 o 23 10 oS 20 oS 19 20 oN 31 엘리뇨 발생 10 oN 97.12 27 0 o 23 10 oS 20 oS 19 환경과 인간 20

22 엘리뇨 발생의 원인 적도 무역풍의 약화가 주된 원인 정상상태 엘리뇨
무역풍 : 아열대 집방의 바람으로 중위도 고압대에서 적도 저압대로 부는 바람 태평양 적도부근에서 동태평양의 따뜻한 바닷물을 서쪽으로 밀어냄 차가운 해수 정상상태 엘리뇨 대류순환 증가된 대류 따뜻한 해수 따뜻한 해수 환경과 인간 21

23 엘리뇨 발생의 영향 엘리뇨 미 국 우리나라 록키산맥 폭우 평년 2배의 강우 긴 장마, 여름 저온 겨울 고온 러시아 캐나다
중 국 북부 : 가뭄피해 남부 : 홍수피해 고온 미국 중국 저온 필리핀 고온 가뭄,산불피해 건조 다습 건조 고온다습 콜롬비아 엘리뇨 어획량격감 건조 고온 아프리카 호 주 페루·칠레 사하라남부 옥수수경작 피해 밀 생산 격감 홍 수 환경과 인간 22

24 엘리뇨에 의한 피해 (1) 호주, 뉴질랜드 : 호우, 가뭄 (2) 중남미, 멕시코 : 허리케인, 가뭄
(1) 호주, 뉴질랜드 : 호우, 가뭄 (2) 중남미, 멕시코 : 허리케인, 가뭄 (3) 한국, 일본, 중국 : 폭설, 호우 (4) 페루 : 가장 직접적인 피해를 받는 곳, 어획량 감소 (5) 동남아시아 : 가뭄, 연무 1972∼1973 : 페루 “안초비” 파동 안초비는 페루연안에서 잡히는 정어리의 일종으로 가축사료로 많이 이용되는 생선 1972년 안초비 어획량이 엘리뇨 발생으로 급감 가축사료로 안초비 대신 콩 수요가 급증 국제 콩값 급등 (우리나라 두부값 폭등) 1982∼1983 : 수온 5∼6℃ 상승 - 세계 곳곳에서 홍수와 가뭄이 발생, 농작물 수확량 감소 1997∼1998 : 인도네시아 산불(열대우림 파괴) 연무, 호흡기와 눈 질환 증가 환경과 인간 23

25 라니냐(La Nina) 2 엘리뇨와는 반대로 동태평앙 해수면 온도가 5개월 이상 평년보다 0.5℃ 이상 낮아지는 현상
라니냐는 스페인어로 여자아이를 의미함. 20 oN 정상상태 31 10 oN 27 0 o 23 10 oS 20 oS 19 20 oN 라니냐 31 10 oN 27 0 o 23 10 oS 20 oS 19 환경과 인간 24

26 라니냐 발생의 원인 적도 무역풍이 평년보다 강함 서태평양의 해수면과 수온은 평년보다 상승
적도 무역풍이 평년보다 강함 서태평양의 해수면과 수온은 평년보다 상승 찬해수의 용승현상 적도 동태평양, 저수온 현상이 강화 환경과 인간 25

27 라니냐의 영향 라니냐가 발생하면 세계 곳곳에서 기상 이변(가뭄, 홍수, 혹한, 폭설)이 발생함 한 국 강우· 가뭄 패턴 변화
한 국 강우· 가뭄 패턴 변화 가을철 가뭄 겨울철 혹한 가능성 미 국 한국 미국 혹 한 폭 설 인도네시아·동남아 홍 수 격심한 장마 페루·중남미 가 뭄 환경과 인간 26