(환경) 무엇이 기후변화인가?

출처: http://www.bbc.com/news/science-environment-24021772

22 October 2015

What is climate change? 무엇이 기후변화인가?

What do nations want from COP 21? 기후변화 회의 21에서 해당국(참가국)들은 무엇을 원하는가?

In December, officials from across the world will gather in Paris, France, to try to hammer out a deal to tackle global warming. Here's what we know and don't know about the Earth's changing climate. 12월, 세계 각국 지도자들은 프랑스 파리에서 지구온난화를 억제하기 위한 시도를 한다. 이하에서는 우리가 기후변화에 대해 이미 알고 있는 것과 아직 모르는 것을 소개한다.

What is climate change? 뭣이 지구의 기후변화인가?

The planet's climate has constantly been changing over geological time. The global average temperature today is about 15C, though geological evidence suggests it has been much higher and lower in the past. 지구라는 행성의 기후변화는 지질연대를 거치면서 계속 변화해오고 있다. 지질학적 증거에 의하면 과거에 지구 온도는 오늘날보다 높았거나 낮았겠지만, 지금 지구 평균온도는 15도이다.

However, the current period of warming is occurring more rapidly than many past events. Scientists are concerned that the natural fluctuation, or variability, is being overtaken by a rapid human-induced warming that has serious implications for the stability of the planet's climate. 그러나 지금 온난화의 시기는 과거보다 빨리 진행되고 있다. 과학자들은 자연적 변동이나 가변성(변동성)이 인간이 유발한 신속한 온난화에 따라잡히고 있다고 우려하고 있다. 이 인간이 유발한 온난화는 지구라는 행성의 기후의 안정성에 심각한 의미를 띄고 있다.

What is the "greenhouse effect"? 무엇이 "온실효과"인가?

The greenhouse effect refers to the way the Earth's atmosphere traps some of the energy from the Sun. Solar energy radiating back out to space from the Earth's surface is absorbed by atmospheric greenhouse gases and re-emitted in all directions. 온실효과는 지구의 대기가 태양으로부터 나오는 에너지의 일부를 가두는 방식을 말하는 거다. 지구 표면에서 우주로 내뿜는(방출하는) 태양에너지는 대기권의 온실가스에 의해 흡수되거나 재방출된다.

The energy that radiates back down to the planet heats both the lower atmosphere and the surface. Without this effect, the Earth would be about 30C colder, making our planet hostile to life. 지구로 내뿜는 에너지는 대기권 하층부와 지구의 표면을 덥게 한다. 이런 복사열 효과가 없으면, 지구의 평균온도는 30도 가량 떨어지기 때문에 생명을 부지하기에 불리한 지구가 된다.

위 도표 설명

Greenhouse gas emissions by type: 타입별로 본 온실가스 방출

Carbon dioxide(fossil fuel use): 이산화탄소(화석연료 사용) 57%

Carbon dioxide(deforestation, decay of biomass, etc): 이산화탄소(산림파괴, 생물의 부패, 등) 17%

Methane: 메탄 14%

Nitrous oxide: 아산화질소 8%

Carbon dioxide(기타): 3%

Fluorinated gasses: 불소가 포함된 가스들 1%

Scientists believe we are adding to the natural greenhouse effect with gases released from industry and agriculture (known as emissions), trapping more energy and increasing the temperature. This is commonly referred to as global warming or climate change. 과학자들은 우리가 산업시설이나 농업시설에서 배출한 가스로 인해 자연의 온실효과가 발생한다고 생각한다.

The most important of these greenhouse gases in terms of its contribution to warming is water vapour, but concentrations show little change and it persists in the atmosphere for only a few days. 지구온난화에 기여하는 측면에서 이런 온실가스들 중 가장 중요한 것은 수증기이지만, 이 수증기는 농도상으로 미미한 변화만 보여주며 단지 며칠 동안만 대기권 안에 머문다.

On the other hand, carbon dioxide (CO2) persists for much longer (it would take hundreds of years for it to return to pre-industrial levels). In addition, there is only so much CO2 that can be soaked up by natural reservoirs such as the oceans. 다른 한편, 이산화탄소는 그 보다 훨씬 오랫동안 대기권 안에 머문다. 이산화탄소는 산업레벨 이전상태로 돌아가려면 수 백년이 걸린다. 뿐만 아니라, 이산화탄소가 너무 많아 대양과 같은 천연저장고에 의해 흡수될 수 있다.

Most man-made emissions of CO2 are through the burning of fossil fuels, as well as through cutting down carbon-absorbing forests. Other greenhouse gases such as methane and nitrous oxide are also released through human activities, but their overall abundance is small compared with carbon dioxide. 대개 인간이 초래한 이산화탄소의 방출은 화석연료의 연소나 탄소를 흡수하는 숲을 망가뜨림으로써 이뤄진다. 메탄이나 아산화질소 같은 온실가스들은 인간의 활동을 통해 방출되지만, 이런 온실가스들은 이산화탄소에 비하면 새발에 피다.

Since the industrial revolution began in 1750, CO2 levels have risen by more than 30% and methane levels have risen more than 140%. The concentration of CO2 in the atmosphere is now higher than at any time in at least 800,000 years. 1750년 산업혁명이 시작된 이래, 이산화탄소 레벨은 30% 이상 증가해오고 있고, 메탄 레벨은 140%이상 증가해오고 있다. 대기권에 체류하는 이산화탄소의 농축은 80만년 인류역사상 그 어느 때보다 훨씬 높아진 상태다.

위 도포 설명

Global Land-Ocean Temperature Index 지구의 지표와 해양온도 지표

Annual Mean 연평균

5-Year Running Mean 5년 연속 평균

Temperature Anomaly(℃) 기온이상

What is the evidence for warming? 무엇이 온난화의 증거인가?

Temperature records going back to the late 19th Century show that the average temperature of the Earth's surface has increased by about 0.8C (1.4F) in the last 100 years. About 0.6C (1.0F) of this warming occurred in the last three decades. 19세기 후반으로 돌아가서 온도기록(의 변화추세)를 보면, 지구표면의 평균 기온은 1세기 지난 후와 비교해보면 약 0.8도 상승했음을 알 수 있다. 지난 30년간 이런 온난화 추세로 온도가 약 0.6도  상승했다.

Satellite data shows an average increase in global sea levels of some 3mm per year in recent decades. A large proportion of the change in sea level is accounted for by the thermal expansion of seawater. As seawater warms up, the molecules become less densely packed, causing an increase in the volume of the ocean. 위성 데이타를 보면, 지난 수십년간 매년 3mm 정도의 지구 해양레벨에서 평균기온이 상승했음을 알 수 있다. 해양레벨에서 변화의 큰 비율은 바닷물의 열팽창으로 인한 것이다. 해수가 따뜻해지면서, 분자들이 덜 빽빽하게 채워져, 해양의 용량에서 증가를 초래했다.

But the melting of mountain glaciers and the retreat of polar ice sheets are also important contributors. Most glaciers in temperate regions of the world and along the Antarctic Peninsula are in retreat. Since 1979, satellite records show a dramatic decline in Arctic sea-ice extent, at an annual rate of 4% per decade. In 2012, the ice extent reached a record minimum that was 50% lower than the 1979-2000 average. 그러나 산중 빙하의 해빙과  극지방 얼음층의 붕괴 또한 기후변화에 기여한 중요한 요소다. 전세계 온대지방과 남극반도의 모든 빙하는 붕괴되고 있다. 1979년 이래, 위성자료에 의하면 북극해빙범위에서 극적인 감소추세, 즉 10년간 매년 4%씩 보이고 있다. 2012년 얼음범위는 1979년에서 2000년까지의 평균치보다 50%가 낮은 최소수치를 기록했다. 

The Greenland Ice Sheet has experienced record melting in recent years; if the entire 2.8 million cu km sheet were to melt, it would raise sea levels by 6m. 그린랜드빙상(氷床)은 최근 몇 년간 기록적인 해빙을 겪고 있다. 만일 280만 입방키로미터에 달하는 빙상이 전부 다 녹는다면, 해수면이 6미터 상승하게 된다.

Satellite data shows the West Antarctic Ice Sheet is also losing mass, and a recent study indicated that East Antarctica, which had displayed no clear warming or cooling trend, may also have started to lose mass in the last few years. But scientists are not expecting dramatic changes. In some places, mass may actually increase as warming temperatures drive the production of more snows. 위성 데이타는 서남극의 빙상도 녹고 있음을 보여주고 있으며, 최근 연구는 분명한 온난현상이나 냉각현상을 보여주지 않았던 동남극 역시 최근 몇 년간 녹기 시작했음을 보여주었다. 그러나 과학자들은 극적인 변화는 예상하고 있지 않다. 따뜻한 온도가 더 많은 눈을 내리게 하기 때문에, 일부 지방에서는 얼음이 실제로 증가할 지 모른다.

The effects of a changing climate can also be seen in vegetation and land animals. These include earlier flowering and fruiting times for plants and changes in the territories (or ranges) occupied by animals. 기후변화의 효과는 초목이나 육생식물에게 나타날 수 있다. 여기에는 동물들이 사는 지역에서 식물들의 경우에 발생하게 되는 조기 발화나 조기 결실 등이 해당된다.

Climate change could cause more extremes of weather 기후변화는 극단적인 날씨를 더 초래할 수 있다

What about the pause? 지구온난화를 어떻게 멈추게 할 것인가?

In the last few years, there has been a lot of talk about a pause in global warming. Commentators argued that since 1998, there had been no significant global warming despite ever increasing amounts of carbon dioxide being emitted. Scientists have tried to explain this in a number of ways. 지난 몇 년간, 지구온난화를 어떻게 멈추게 할 것인가 많은 얘기가 오갔다. 뉴스해설자들은 1988년 이래 상당한 이산화탄소가 배출되었음에도 심각한 지구온난화 현상은 없었다고 한다. 과학자들은 여러 가지로 이것을 설명하였다.

These include: 여기에는 다음과 같은 것들이 해당된다:

• variations in the Sun's energy output 태양 에너지 방출에서 변동성
• a decline in atmospheric water vapour 대기권 안의 수증기의 감소
• greater storage of heat by the oceans. 대양이 열기를 많이 저장

But so far, there is no general consensus on the precise mechanism behind the pause. 그러나 아직 온난화가 멈춘 현상의 배후에 있는 상세한 메카니즘에 대한 일반적 의견일치는 없는 상태다.

Sceptics highlight the pause as an example of the fallibility of predictions based on computer climate models. on the other hand, climate scientists point out that the hiatus occurs in just one component of the climate system - the global mean surface temperature - and that other indicators, such as melting ice and changes to plant and animal life, demonstrate that the Earth has continued to warm. 회의적 시각을 견지한 사람들은 온난화의 멈춤현상이 컴퓨터 기후모델에 근거한 예측이 오류를 범한 실례라고 여긴다. 다른 한편으로, 기후 과학자들은 이런 중단(틈)은 기후체계의 한 부분(지구평균 지표온도)에서 발생하며, 얼음이 녹는다든지 식물에서 발생하는 변화와 같은 기타 지표들은 지구가 계속 더워지고 있다는 점을 보여준다고 말한다.

How much will temperatures rise in future? 미래에는 지구의 평균온도가 얼마나 많이 상승할 거 같은가?

In its 2007 assessment, the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) forecast a global temperature increase of between 1.8C and 4C by 2100. 기후변화 정부간 판넬은 2007년도 평가서에서 2100년도가 되면  1.8℃에서 4℃까지 지구온도가 상승할 것이라 내다보고 있다.

Even if we cut greenhouse gas emissions dramatically now, scientists say the effects will continue because parts of the climate system, particularly large bodies of water and ice, can take hundreds of years to respond to changes in temperature. It also takes greenhouse gases decades to be removed from the atmosphere. 우리가 지금 온실가스 배출을 극적으로 줄인다고 하더라도, 과학자들은 온실가스 효과는 여전히 지속될 것이라고 말한다. 왜냐하면 기후체계의 부분들, 특히 물과 얼음의 거대한 몸뚱이들이 기후변화에 대응하는데 수 백년의 시간을 필요로 하기 때문이다.  아울러 온실가스가 대기권에서 사라지는데도 수 십년이 소요된다.

How will climate change affect us? 기후변화는 우리삶에 어떻게 영향을 끼칠 것인가?

The scale of potential impacts is uncertain. The changes could drive freshwater shortages, bring sweeping changes in food production conditions, and increase the number of deaths from floods, storms, heat waves and droughts. This is because climate change is expected to increase the frequency of extreme weather events - though linking any single event to global warming is complicated. 잠재적 효과의 정도는 불분명하다. 기후변화는 신선한 물의 부족을 초래할 수 있으며, 식량생산 조건에서 전면적 변화를 가져올 것이고, 홍수와 폭풍과 장기간의 혹서와 기근의 빈도수를 증가시킬 수 있다. 이래서 기후변화는, 지구온난화에 한 사건을 연결시킨다는 것이 복잡한 것임에도, 극단적 기후의 빈도를 증가시킬 것으로 보여진다.

Scientists forecast more rainfall overall, but say the risk of drought in inland areas during hot summers will increase. More flooding is expected from storms and rising sea levels. There are, however, likely to be very strong regional variations in these patterns. 과학자들은 강우가 더욱 빈번해질 거라 예상하지만, 무더운 여름에 내륙지방의 가뭄의 위험성이 증가할 거라 말한다. 폭풍 때문에 홍수가 더 빈번해지고 해수면이 상승할 거로 예상된다. 그러나 이런 패턴들에서 상당히 강력한 지역적 변동성이 있을 거 같다.

Poorer countries, which are least equipped to deal with rapid change, could suffer the most. 가난한 나라들은 급속한 기후변화를 대비할 준비가 열악하므로 가장 고통을 받을 수 있다.

Plant and animal extinctions are predicted as habitats change faster than species can adapt, and the World Health Organization (WHO) has warned that the health of millions could be threatened by increases in malaria, water-borne disease and malnutrition. (동식물의) 서식지가 종들이 적응할 수 있는 것보다 더 빨리 변화하기 때문에, 동식물 멸종이 예상된다. 세계보건기구는 수 백만의 건강이 말라리아나 수인성질병이나 영양부족으로 인해 위협받을 수 있다고 경고했다.

As an increased amount of CO2 is released into the atmosphere, there is increased uptake of CO2 by the oceans, and this leads to them becoming more acidic. This ongoing process of acidification could pose major problems for the world's coral reefs, as the changes in chemistry prevent corals from forming a calcified skeleton, which is essential for their survival. 증가된 이산화탄소가 대기권으로 배출됨으로써, 대양의 이산화탄소 흡수가 증가했고, 이는 대양을 더욱 산성화했다. 이와같은 영속적인 산성화 과정은 지구의 산호초에 커다란 문제, 즉 화학변화가 발생해 산호들이 생존에 꼭 필요한 석회화 골격을 형성하는데 방해가 되는 문제가 발생한다. 

Computer models are used to study the dynamics of the Earth's climate and make projections about future temperature change. But these climate models differ on "climate sensitivity" - the amount of warming or cooling that occurs as a particular factor, such as CO2. goes up or down. 지구기후의 다이나믹을 연구하고 미래의 온도변화를 예측하기 위해 컴퓨터 모델들이 사용된다. 그러나 이런 기후 모델들은 "기후민감성"(이산화탄소같은 특정요소가 올라가고 내려갈 때 발생하는 온도의 상승이나 저하의 양)에서 각기 다르다.

Models also differ in the way that they express "climate feedbacks". 이런 모델들은 또한 "기후 피드백"을 드러내는 방식에서 각기 다르다.

Global warming will cause some changes that look likely to create further heating, such as the release of large quantities of the greenhouse gas methane as permafrost (permanently frozen soil found mainly in the Arctic) melts. This is known as a positive climate feedback. 기후온난화는 영구동토층(대개 북극지방에서 볼 수 있는 영구적으로 얼어있는 땅)이 녹으면서, 다량의 메탄같은 온실가스의 방출과 같은, 가열효과를 초대할 것으로 보이는 변화들을 초래하게 된다. 

But negative feedbacks exist that could offset warming. Various "reservoirs" on Earth absorb CO2 as part of the carbon cycle - the process through which carbon is exchanged between, for example, the oceans and the land. 그러나 온난화를 상쇄하는 부정적인 피드백 역시 존재한다. 지구상에 있는 다양한 "저장고들"이 탄소주기(탄소가 예컨대 대양고 육지 사이에서 교환되는 과정)의 부분으로서 이산화탄소를 흡수한다.

The question is: how will these balance out? 문제는 어떻게 이런 것들이 균형을 이룰 것인가?