구름이 기후변화에 미치는 중요한 영향

기상악화

구름이 기후변화에 미치는 중요한 영향

1) 구름이 기후에 주는 영향

기후과학의 핵심 목표 중하나는 가스 배출량 수준에 따른 미래의 지구 온난화 정도를 예측하는 것이다. 온실가스 농도가 증가하면 지구 온도가 상승한다는 것 은 이미 오래전에 밝혀진 사실이다. 구름은 온도가 정확히 얼마나 상승하는지를 결정하는 중요한 요인이다.

 

구름이 기후변화에 중요한 영향을 미치는 이유는 무엇일까? 이를 이해하려면 먼저 구름이 현재의 기후에 어떤 영향을 미치는지를 살펴보아야 한다. 구름은 두 가지 경로로 기후에 영향을 미친다. 한편으로 구름은 햇빛을 반사해 우주로 돌려보낸다. 즉 태양 에너지가 지구 표면에 닿는 것을 막아주는 파라솔 역할을 한다. 다른 한편으로 구름은 마치 단열 담요처럼 지구 표면에서 나오는 복사열을 잡아두어 우주로 열이 빠져나가는 것을 제한한다.

 

냉각 파라솔 효과와 단열 담요 효과, 이 둘 중 어느 효과가 더 우세한가는 구름의 유형에 따라 결정된다. 예를 들어 구름은 높은 곳에 있을수록 담요 효과를 더 강하게 낸다. 그러나 전 세계 평균적으로 모든 구름 유형을 고려하면, 냉각 파라솔 효과가 단열 담요 효과보다 두 배가량 크다.

 

만약 구름이 모두 사라지면 지구는 훨씬 더 뜨거워질 것이다. 구름이 모두 사라질 때 기후가 받게 될 충격은 대기 중 이산화탄소 농도가 두 배로 올라갈 때의 충격보다 다섯 배가량 크다. 구름양의 미세한 변화만으로도 미래의 지구 온난화가 상당히 강해지거나 약해질 수 있다는 뜻이다.

2) 구름 되먹임

기후가 따뜻해지면 구름의 여러 가지 특징(양, 두께, 고도)이 변화하고 따라서 구름의 파라솔 효과와 담요 효과에도 변화가 일어난다. 이런 연쇄적인 변화가 지구 온난화에 미치는 영향을 구름 되먹임이라고 부른다. 구름 되먹임은 이미 오래전부터 기후변화 예측의 불학실성을 야기한 핵심 요인이다.

 

전 지구적 기후 모형 연구는 구름 되먹임을 충분히 반영하지 못하고 있다. 이 모형 연구는 구름을 이루는 물방울과 얼음 결정의 생성 및 소멸에 관여하는 미세한 과정을 정확히 시뮬레이션할 수 없다. 또 구름 되먹임을 직접 관찰하는 것은 결코 간단하지 않다. 구름은 온도, 습도, 바람, 공기 중의 입자(에어로졸)등 다양한 기상학적 요인에 반응한다.

 

이 모든 요인은 시간의 흐름에 따라 자연스럽게 변화하기 때문에 관찰된 구름의 변화 중에서 지구 온난화와 관련된 요소를 정량화하기가 몹시 어렵다. 그럼에도 불구하고 기후과학자들은 최근의 과학적 진전에 힘입어 구름이 지구 온난화를 증폭시키고 있다는 결론을 내렸다. 관찰과 모형 연구 결과에 따르면, 이런 증폭은 두 가지 주요 경로를 통해 일어난다.

 

한편으로는 열대 바다에 낮은 구름의 양이 줄어 파라솔 효과가 약해지고, 다른 한편으로는 해수면의 햇빛 흡수량이 늘고 전 지구적으로 상층운의 고도가 상승해 담요 효과가 강해지고 있다. 반드시 짚어두어야 할 점은 이처럼 구름 되먹임이 지구 온난화를 증폭시키고 있다고 해서 기후변화가 예상보다 악화되리라는 의미는 아니라는 것이다.

 

구름이 지구 온난화를 증폭시킬 가능성은 오래전부터 기후변화 예측에 반영되어 왔다. 그럼에도 불구하고 최신의 과학적 증거는 지구 온난화를 완화하기 위해 구름에 의지할 수는 없음을 확인해주고 있다. 게다가 기후가 따뜻해지면서 구름의 증폭 효과가 더 강해질 수도 있고, 이산화탄소 농도가 일정 수준을 넘어설 때 구름이 티핑 포인트로 작용하는 더 심각한 상황이 벌어질 수도 있다. 가능성은 낮지만 큰 위험을 안고 있는 이런 결과를 피하기 위해 선택할 수 있는 가장 안전한 길은 지금 당장 탄소 배출량을 빠르게 줄이는 것이다.