남극상공 오존층 회복 "몬트리올 의정서 효력 입증"
- 지구환경 / 문광주 기자 / 2020-04-03 18:37:29
(읽기 3분)
남반구에서 오존층의 복구로 기후 패턴 이동이 멈춤.
CFCs 금지효과가 눈에 띄게 지연돼 나타난 곳이다.
세기가 바뀌면서 남반구의 오존 밀도가 점차 증가했다.
오존 구멍은 극 소용돌이를 강화시켜 남극을 냉각시켰다.
오존 구멍이 작아지면서 이 보호효과가 약화됐다.
1987년 몬트리올 의정서에 이르기까지 인류는 많은 양의 오존층 파괴 CFC를 대기 중으로 방출했다. 이 오존 킬러들은 오래 지속되기 때문에, 매년 봄마다 남극과 북극, 심지어 중위도에서 오존 구멍이 열리고 오존층이 얇아진다. 그 결과 자외선에 대한 노출이 증가할 뿐만 아니라 성층권의 오존층 파괴가 대규모 기후에도 영향을 미친다
측정 가능한 기후 패턴의 변화
구체적으로 이것은 1960년대 이후 기후연구자들이 남반구의 제트 기류가 극쪽으로 더 이동했음을 관찰했다. 동시에 열대 태평양의 강우량은 최대 45%까지 증가했다.
뉴질랜드와 태즈매니아의 일부와 같이 다소 건조한 아열대에서는 비가 적어졌다. 오존층이 UV 방사선을 거의 흡수하지 않는 곳에서는 성층권이 냉각되기 때문이다.
보울더(Boulder)에 있는 콜로라도 대학(University of Colorado)의 안타라 바네르지(Antara Banerjee)와 동료들은 오존 관련 기후에서 무언가가 일어나고 있다는 것을 발견했다.
그들은 연구를 위해 1980-2017년 사이에 남반구의 오존층 발전과 중요한 기후 데이터를 분석했다. 제트 기류의 위치 외에도 열대 지역을 특징 짓는 대규모 기류인 *해들리-셀(Hadley-Cell)의 위치와 경계를 기록했다.
*해들리-셀(해들리순환 이라고도 함 Hadley Circulation)
해들리-셀은 적도에서 북위 또는 남위 30° 부근 사이의 전 지구 규모(global scale)의 자오면 대기 순환이며, 직접적인 열적(thermal) 대기 순환이다.
2000년 이후 휴식
분석결돠 1990년대 말까지 제트 기류가 남극으로 옮겨간 것이 확인됐다.
2000년부터 바뀌었다. 베네르지(Banerjee)와 팀은 “해들리순환의 커브가 평평해진 것은 2000년에 제트 기류가 남쪽으로 이동하는 것이 정지됐다는 것을 말한다.”고 보고했다.
그 이유가 무엇일까?
연구자들은 “순환 트렌드의 정지는 기후 시스템의 내부 또는 자연적 변동으로 인한 것이 아니다.”고 말한다. 대신, 보충 모델 시뮬레이션은 이 발전의 원동력으로 오존층의 복구를 가리킨다. 많은 오존층 파괴 물질이 상대적으로 오래 지속되기 때문에, CFCs 금지효과가 눈에 띄게 지연돼 나타난 곳이다. 세기가 바뀌면서 남반구의 오존 밀도가 점차 증가했다.
오존층 회복이 원인
Banerjee와 그의 팀이 데이터와 모델을 통해 알 수 있듯이 이 시간적 일치는 우연이 아니다. 오존 회수 및 제트 기류 이동의 정지 및 기타 순환 패턴은 인과 관계가 있다.
그 이유는 회복하는 오존층이 더 많은 자외선을 흡수하고 남극 위의 성층권이 더 따뜻해지기 때문이다. 결과적으로 기후 패턴의 변화에 제동이 걸린다.
핀란드 기상연구소의 알렉세이 카르페치코(Alexey Karpechko)는 "Banerjee와 동료들은 공식적으로 몬트리올 의정서의 효과에 이 발전이 일치한다고 할 수 있는 최초의 인물들이다"라고 덧붙였다. "그들의 결과는 인간의 행동이 지구 기후에 영향을 줄 수 있음을 분명히 확인시켜 준다. 몬트리올 의정서는 오존층 파괴로 인한 기후 변화를 막았다."
기후 변화에 대한 대응
그리고 또 다른 흥미로운 점이 있다.
오존 감소가 유지되는 한, 그것은 고위도 남쪽에서 기후 변화를 일부분 보상했다.
오존 구멍은 극 소용돌이를 강화시켜 남극을 냉각시켰다. 오존 구멍이 작아지면서 이 보호효과가 약화됐다. 그 결과, 온난화가 강하게 남극까지 도달하고 빙하가 점점 더 빨리 녹고 있다.
이것이 미래에 무엇을 의미할까?
오존 구멍의 냉각 효과가 남극의 온난화를 적어도 늦출 정도로 오래 지속될까?
Banerjee와 그의 팀은 “이것은 CO2 배출과 다른 온실가스의 발달에 달려있다. 오존층 파괴 물질의 배출이 다시 크게 증가하지 않는 한 오존층의 회복은 계속될 것이다.”
기후 변화가 계속 멈추지 않으면, 남반구에서의 영향이 이전보다 더 두드러질 것이다. (Nature, 2020; doi : 10.1038 / s41586-020-2120-4)
남반구에서 오존층의 복구로 기후 패턴 이동이 멈춤.
CFCs 금지효과가 눈에 띄게 지연돼 나타난 곳이다.
세기가 바뀌면서 남반구의 오존 밀도가 점차 증가했다.
오존 구멍은 극 소용돌이를 강화시켜 남극을 냉각시켰다.
오존 구멍이 작아지면서 이 보호효과가 약화됐다.
오존 구멍이 제트 기류에 미치는 영향
남반구에서 오존층의 복구로 기후 패턴 이동이 멈춤
남반구 제트기류 이동 멈추었다.
남극 위의 오존 구멍은 남반구의 기후 변화와 밀접한 관련이 있다.
무엇보다도 남쪽 제트 기류가 이동했다. 연구 결과에 따르면 2000년 이후 이 추세가 잠시 멈췄다. 그 이유는 오존층의 회복이 증가하고 있기 때문이다. 기후 변화가 진행 중이라는 관점에서 이러한 그정적인 효과가 계속될지 의문이다, 연구자들이 "Nature"저널에 보고한 내용이다.
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▲ 남극 대륙 위의 오존 구멍 (2019 년 9 월)도 기후에 영향을 준다. 그러나 이 효과가 이제 멈췄다. © NASA |
1987년 몬트리올 의정서에 이르기까지 인류는 많은 양의 오존층 파괴 CFC를 대기 중으로 방출했다. 이 오존 킬러들은 오래 지속되기 때문에, 매년 봄마다 남극과 북극, 심지어 중위도에서 오존 구멍이 열리고 오존층이 얇아진다. 그 결과 자외선에 대한 노출이 증가할 뿐만 아니라 성층권의 오존층 파괴가 대규모 기후에도 영향을 미친다
측정 가능한 기후 패턴의 변화
구체적으로 이것은 1960년대 이후 기후연구자들이 남반구의 제트 기류가 극쪽으로 더 이동했음을 관찰했다. 동시에 열대 태평양의 강우량은 최대 45%까지 증가했다.
뉴질랜드와 태즈매니아의 일부와 같이 다소 건조한 아열대에서는 비가 적어졌다. 오존층이 UV 방사선을 거의 흡수하지 않는 곳에서는 성층권이 냉각되기 때문이다.
보울더(Boulder)에 있는 콜로라도 대학(University of Colorado)의 안타라 바네르지(Antara Banerjee)와 동료들은 오존 관련 기후에서 무언가가 일어나고 있다는 것을 발견했다.
그들은 연구를 위해 1980-2017년 사이에 남반구의 오존층 발전과 중요한 기후 데이터를 분석했다. 제트 기류의 위치 외에도 열대 지역을 특징 짓는 대규모 기류인 *해들리-셀(Hadley-Cell)의 위치와 경계를 기록했다.
*해들리-셀(해들리순환 이라고도 함 Hadley Circulation)
해들리-셀은 적도에서 북위 또는 남위 30° 부근 사이의 전 지구 규모(global scale)의 자오면 대기 순환이며, 직접적인 열적(thermal) 대기 순환이다.
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▲ 북반구와 남반구에서 제트 기류의 위치 © Lyndon State College |
2000년 이후 휴식
분석결돠 1990년대 말까지 제트 기류가 남극으로 옮겨간 것이 확인됐다.
2000년부터 바뀌었다. 베네르지(Banerjee)와 팀은 “해들리순환의 커브가 평평해진 것은 2000년에 제트 기류가 남쪽으로 이동하는 것이 정지됐다는 것을 말한다.”고 보고했다.
그 이유가 무엇일까?
연구자들은 “순환 트렌드의 정지는 기후 시스템의 내부 또는 자연적 변동으로 인한 것이 아니다.”고 말한다. 대신, 보충 모델 시뮬레이션은 이 발전의 원동력으로 오존층의 복구를 가리킨다. 많은 오존층 파괴 물질이 상대적으로 오래 지속되기 때문에, CFCs 금지효과가 눈에 띄게 지연돼 나타난 곳이다. 세기가 바뀌면서 남반구의 오존 밀도가 점차 증가했다.
오존층 회복이 원인
Banerjee와 그의 팀이 데이터와 모델을 통해 알 수 있듯이 이 시간적 일치는 우연이 아니다. 오존 회수 및 제트 기류 이동의 정지 및 기타 순환 패턴은 인과 관계가 있다.
그 이유는 회복하는 오존층이 더 많은 자외선을 흡수하고 남극 위의 성층권이 더 따뜻해지기 때문이다. 결과적으로 기후 패턴의 변화에 제동이 걸린다.
핀란드 기상연구소의 알렉세이 카르페치코(Alexey Karpechko)는 "Banerjee와 동료들은 공식적으로 몬트리올 의정서의 효과에 이 발전이 일치한다고 할 수 있는 최초의 인물들이다"라고 덧붙였다. "그들의 결과는 인간의 행동이 지구 기후에 영향을 줄 수 있음을 분명히 확인시켜 준다. 몬트리올 의정서는 오존층 파괴로 인한 기후 변화를 막았다."
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▲ 출처:Fred the Oyster https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jet_Stream_diagram.svg |
기후 변화에 대한 대응
그리고 또 다른 흥미로운 점이 있다.
오존 감소가 유지되는 한, 그것은 고위도 남쪽에서 기후 변화를 일부분 보상했다.
오존 구멍은 극 소용돌이를 강화시켜 남극을 냉각시켰다. 오존 구멍이 작아지면서 이 보호효과가 약화됐다. 그 결과, 온난화가 강하게 남극까지 도달하고 빙하가 점점 더 빨리 녹고 있다.
이것이 미래에 무엇을 의미할까?
오존 구멍의 냉각 효과가 남극의 온난화를 적어도 늦출 정도로 오래 지속될까?
Banerjee와 그의 팀은 “이것은 CO2 배출과 다른 온실가스의 발달에 달려있다. 오존층 파괴 물질의 배출이 다시 크게 증가하지 않는 한 오존층의 회복은 계속될 것이다.”
기후 변화가 계속 멈추지 않으면, 남반구에서의 영향이 이전보다 더 두드러질 것이다. (Nature, 2020; doi : 10.1038 / s41586-020-2120-4)
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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