온실가스는 해마다 최고값을 갱신하는데 기온은 오르내리는 이유

미국 하와이 마우나로아 대기관측소. 미해양대기국(NOAA) 제공

[조천호의 파란 하늘]
2017년 온실가스 농도 최고치에도
지구 평균기온은 첫번째 아니야
대기온도는 해양이 결정하기 때문

미국 하와이 마우나로아 대기관측소. 미해양대기국(NOAA) 제공

인류 활동으로 발생하는 기후변화는 온실가스 배출이 가장 큰 역할을 한다. 온실가스는 대기 중에 계속 누적되므로 산업혁명 이후 연평균 농도는 해마다 높아진다. 가장 오랫동안 관측이 이루어지고 있는 하와이 마우나로아산에서 이산화탄소 농도는 1959년 316.0ppm에서 해마다 최고값을 갱신하여 2017년에 406.5ppm까지 도달했다.

1850년 이래로 가장 더운 상위 18개의 연도 중 17번이 2000년 이후에 발생했다. 2017년은 기온관측 기록상 미국 항공우주국(NASA)은 두 번째로, 해양대기국(NOAA)은 세 번째로 더운 해였다고 발표했다. 이처럼 전 지구 연평균 기온은 온실가스 농도와는 달리 단기적으로 해마다 오르내린다.

전 지구 평균 기온을 산출하기 위하여 6300개 지상관측소, 그리고 선박과 부이에서 관측한 온도를 사용한다. 두 기관은 같은 온도 자료를 사용했지만, 관측소 배치 간격과 도시화 효과 등의 처리 방법이 달라 약간 다른 결과를 도출했다. 그러나 장기간에 걸친 온난화 경향은 두 기관이 거의 일치했다.

2017년에 온실가스 농도가 가장 높음에도 불구하고 기온은 가장 높지 않았다. 전 지구 평균대기 온도는 대기 상태가 결정하지 않기 때문이다. 해양은 대기에 비교해 크기가 크고 열용량도 크므로 해양 상태가 대기 온도를 결정한다.

온실가스에 의해 증가한 열의 90% 이상이 해양에 흡수된다. 이 때문에 해양 열용량은 지구 온난화에 대해 기온보다 더 신뢰할 수 있는 지표가 된다. 중국 대기물리연구소(IAP)는 해수면에서 2000m 깊이까지의 전 지구 해양 열용량을 산출했다. 이 결과에서 2017년은 해양열용량이 가장 큰 해였다.

해수면에서 2,000m 깊이까지의 전 지구 해양 열용량의 매년 변화이다. 중국 대기물리연구소(IAP)에서 산출했다.

해양이 대기에 미치는 가장 큰 영향은 엘니뇨(El Nino)와 라니냐 (La Ni?a)에 의해 주로 일어난다. 열대 동태평양에서 해수면 온도가 엘니뇨에서는 따뜻해지고 라니냐에서는 차가워진다. 이 현상이 대기 온도를 해마다 변동시키는 데 크게 기여한다.

나사에서 엘니뇨와 라니냐의 영향을 제거하고 전 지구 연평균 기온을 산출했다. 기온이 가장 높은 2016년은 엘니뇨가 발생한 해였다. 그러나 엘니뇨와 라니냐의 영향을 제거하면 2017년은 기온이 가장 높은 해로 분석됐다.

관측기온의 매년 변화이다(기준연도: 1880∼1899년). 빨강 선은 엘니뇨와 라니나를 제거하고 산출한 기온이다. 회색 영역은 화산 폭발에 의한 기온 하강을 나타낸다. (출처: NASA/NOAA Annual global Analysis for 2017)

기상청에 따르면, 우리나라도 온난화로 인해 2000년 이후 연평균기온이 평년보다 낮은 경우는 세 번밖에 없었다. 연 평균 기온이 가장 높았던 해는 전 지구와 마찬가지로 2016년이었다. 2017년은 1973년 전국적인 기상관측을 시작한 이래 7번째로 더웠다. 전 지구 연평균 기온 변화 추세에 우리나라가 꼭 일치하지는 않는다. 전 지구적인 대기 흐름은 지역 기온에 영향을 미치므로 지구상의 모든 지역에서 동일하게 온난화가 발생하지 않기 때문이다.

기후변동의 범위를 벗어나 다시는 평균적인 상태로 돌아오지 않는 ‘기후변화’는 온실가스에 의해 일어난다. 긴 기간 동안 평균 상태를 크게 벗어나지 않는 자연적인 ‘기후변동’은 해양 상태에 가장 큰 영향을 받는다. 지역적으로는 기온이 대기 흐름에 따른 영향을 받는다. 이러한 모든 요인이 합쳐져 온실가스 농도가 해마다 높아짐에도 불구하고 기온은 해마다 최곳값을 갱신하지 못하고 오르내리게 된다.

국립기상과학원장 [e-mail]