기후 변화의 자연적 요인과 지구 온난화

핵심 정리

기후 변화의 자연적 요인은 지구 바깥에서 들어오는 태양 복사와 지구의 궤도 운동이 중심이다. 태양 활동의 변화는 대기권에 도달하는 태양 복사 에너지양을 바꾸는 자연적 요인이다. 화산 활동은 지구 내부 에너지에서 비롯된 지구 내적 요인으로 기후 변화를 일으킨다.

지구의 궤도 요인은 세 가지다. 자전축 경사각이 클수록 계절 차가 커져 기온의 연교차가 커진다. 자전축 경사각 변화만으로는 1년 동안 지구가 받는 평균 태양 복사 에너지양이 변하지 않는다. 공전 궤도 이심률은 근일점이 어느 계절에 놓이는지에 따라 각 반구의 계절 차이에 미치는 영향이 달라진다. 세차 운동은 자전축 방향을 바꾸므로 기온의 연교차에 영향을 준다.

이 요인들이 누적되면 빙기와 간빙기가 반복된다. 빙기에는 대륙 빙하의 면적이 간빙기보다 넓다. 북반구 여름 기온이 높아지면 대륙 빙하의 면적이 줄어든다.

온실 효과는 지구 기온을 유지하는 기본 과정이다. 이산화 탄소 등 온실 기체 농도가 높을수록 온실 효과가 크다. 대기 중 이산화 탄소가 증가하면 지표에서 방출되는 적외선 복사가 더 많이 흡수되어 온실 효과가 강화된다. 그 결과 지구 온난화로 기온이 오르면 해수의 열팽창과 빙하 융해로 해수면이 상승한다.

자세히

자연적 요인은 기후계 바깥의 태양 복사와 지구의 궤도, 그리고 지구 내부의 화산 활동으로 나눌 수 있다. 기후 변화에는 지구 기후 내부의 변화, 해양과 만년설 등 지구의 다른 부분에서 일어나는 변화, 인간 활동의 영향이 반영된다. 기후를 변화시킬 수 있는 외부 요인으로는 태양 복사, 지구의 궤도, 온실 가스 등이 주로 언급된다.

지구 궤도 요인은 밀란코비치 주기로 함께 묶인다. 이 주기에 따라 위도별 태양 복사 에너지 편차가 달라진다. 자전축 경사각은 계절에 따른 태양 복사 에너지 차이를 결정한다. 경사각이 커지면 여름과 겨울의 차이가 커지므로 연교차가 증가한다. 반대로 경사각이 작아지면 고위도와 저위도의 태양 복사 에너지 차이가 줄어 겨울철 기온이 높아진다. 경사각이 클수록 고위도 지방의 여름철 낮의 길이는 길어진다.

경사각이 커지면 겨울철 태양의 남중 고도는 낮아진다. 태양 남중 고도는 지표면과 태양 광선이 남쪽 하늘에서 이루는 각이다.

공전 궤도 이심률은 근일점과 원일점에서 공전 속도 차이와 지구가 받는 태양 복사량의 차이에 영향을 준다. 이심률이 작아지면 근일점과 원일점에서의 공전 속도 차이가 작아진다. 이심률이 같으면 근일점에서 지구가 받는 태양 복사 에너지양은 같다. 이심률 변화는 기온의 연교차에 영향을 준다. 기온의 연교차는 태양 복사 에너지 입사량의 연교차가 클수록 커진다. 이심률이 클수록 북반구 기온의 연교차는 커진다.