지권의 기후변화
지권
전세계의 숲도 기후변화로 인한 위협을 받고 있다. 지속된 폭염과 가뭄으로 인한 산불 발생, 무분별한 벌목 등 토지 이용의 변화가 원인 중의 하나이다.
토지의 변화는 생물 다양성에도 영향을 미치게 된다. 모든 생물은 존재하는 이유가 있게 마련이고 서로가 서로에게 중요한 역할을 하게 된다.
그러나, 지구 회복력을 유지시키는 이러한 생물종이 점차 감소하고 있어 기후변화 대응 실천행동이 절실히 필요한 시점이다.
기후변화연관어
알베도
토양탄소
토양수분
지권의 기후변화
- 토지는 온실가스 배출원인 동시에 흡수원이며 지표면과 대기 간 에너지, 물, 에어로졸의 교환에 중요한 역할을 한다. 토지이용 또는 기후변화에 의한 토지 조건의 변화는 극한 현상의 강도와 빈도, 지속기간에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 변화의 규모와 방향은 위치와 계절에 따라 달라진다.
알베도
- 표면이나 물체에 입사된 일사에 대한 반사된 일사의 비율을 말하며 퍼센트(%)로 표현한다.
- 눈이 덮인 표면은 높은 알베도를 가지며 흙이 덮인 표면의 알베도는 높은 값에서부터 낮은 값까지 다양하고 초목으로 덮인 표면과 해양은 낮은 값을 보인다. 지구의 알베도는 구름·눈·얼음·나뭇잎으로 덮인 지역 및 토지 피복도의 변화 정도가 변함에 따라 주로 바뀐다.
지표알베도(지표반사도)
- 지표면의 알베도는 신적설(새로 생성된 적설)의 경우 약 0.9이며 해양의 경우 0.05로 지표의 종류에 따라 다양하게 나타난다. 해양에 비해 육상에서의 알베도가 약 0.1 ~ 0.4 로 더 높게 나타나며 적설을 제외하면 사막 지역이 가장 높은 알베도를 가진다.
- 전 지구의 연평균 알베도는 0.3이며 북반구와 남반구는 유사한 알베도를 나타낸다. 남반구는 북반구에 비해 해양이 차지하는 비율이 크지만 구름의 영향으로 인해 북반구와 유사한 알베도를 보이며 이는 구름이 전 지구의 알베도를 결정하는데 중요하다는 것을 의미한다.
| 지표의 종류 (Natural Surface types) |
지표면 알베도 (Approximated albedo) |
|---|---|
| 신적설(Fresh snow or ice) | 0.6 ~ 0.9 |
| 융설(Old, meltin snow) | 0.4 ~ 0.7 |
| 사막(Desert sand) | 0.3 ~ 0.5 |
| 토양(Soil) | 0.05 ~ 0.3 |
| 툰드라(Tundra) | 0.15 ~ 0.35 |
| 초지(Grasslands) | 0.15 ~ 0.25 |
| 산림(Forest) | 0.05 ~ 0.2 |
| 물(Water) | 0.05 ~ 0.1 |
<전지구 평균 지표알베도(2000.2.∼2017.5.)>
<지표알베도 장기변화 추세(2000.2.∼2017.5.)>
- 지표알베도는 북극 및 남극 지역과 사막 지역에서 매우 높고 저위도와 식생이 많은 지역에서는 낮게 나타난다.
- 식생 증가와 지표면 온도 증가로 인하여 툰드라 지역의 지표알베도는 감소 추세를 보인다.
<적설면적에 따른 지표알베도>
<식생에 따른 지표알베도>
- 지표알베도는 적설 면적과 뚜렷한 양의 상관관계를 보이며, 식생 지수와는 뚜렷한 음의 상관관계를 보인다.
구름알베도
- 구름알베도는 태양광에 대한 구름의 반사도로 값이 클수록 더 많은 양의 태양복사를 반사한다. 이는 구름의 광학적 두께뿐만 아니라 구름 내 물 입자의 총 질량, 입자 크기, 입자의 모양 및 분포에 따라 달라지며 0.1 ~ 0.7의 값을 나타낸다. 구름은 일반 지표에 비해 높은 알베도를 나타내므로 지구를 냉각시키는 역할을 한다.
알베도 효과
- 알베도는 지구의 표면에 흡수되는 태양 에너지의 양을 결정하는 역할을 하기 때문에 지구의 에너지 균형에 중요한 역할을 한다. 일반적으로 지구의 표면에 흡수된 에너지는 표면 온도를 상승시킬 뿐만 아니라 물을 증발시키고 눈과 얼음을 승화시킨다. 따라서 알베도는 대기와 지표의 열수분 지수에 영향을 미치며 토양 시스템에 대한 많은 유용한 정보를 제공하고 토양의 에너지 균형을 이해하는데 도움을 준다. 이러한 이유로 세계기상기구 (World Meteorological Organization, WMO)에서는 기후변화 메카니즘의 이해와 예측을 위한 필수기후변수 (Essential Climate Variable, ECV)로 중 하나로 알베도를 선정하였다.
- 지구 평균 알베도가 0.01이 변하는 것은 대기 중의 이산화탄소를 두배로 늘린 것의 영향과 비슷한 3.4W/m²의 전 지구 복사수지의 변화를 일으킨다.
[네이버 지식백과] 알베도 [Albedo] (기상학백과, 한국기상학회)
토양탄소
- 육지의 경우 토양에 저장되는 탄소 뿐만 아니라 식생 및 동물에 존재하는 유기 탄소를 모두 포함한다. 토양의 경우 약 1,500 GtC (GtC이란 Giga ton Carbons를 의미하며, 1 GtC은 탄소의 질량이 109 톤 혹은 1015 그램을 의미)의 양이 저장되어 있고, 식생 및 다른 생물권에 약 500 GtC의 탄소가 저장되어 있다. 육지 생물권에 존재하는 탄소는 대부분 유기 탄소의 형태로 존재하는 반면, 토양 탄소의 경우 탄산 칼슘과 같은 무기 탄소의 형태로 존재한다.
- 육지의 탄소 흡수는 식생과 같은 생물학적 요인에 의해서 결정되기 때문에 계절 주기가 뚜렷하게 나타난다. 그에 따라서 대기 중의 탄소 농도는 식생의 계절 주기처럼 뚜렷한 계절 주기를 나타낸다. 이러한 육지 탄소 흡수의 계절 주기는 상대적으로 육지의 비율이 더 많은 북반구에서 뚜렷하다.
- 육지에 저장되어 있는 탄소는 2가지 방법으로 대기 중으로 배출된다. 식생의 자가호흡으로 인한 배출과 토양 및 미생물의 혐기(嫌氣)호흡으로 인한 배출이 있고, 또한 토양에 저장되어 있는 탄소는 강수로 인하여 물에 용해되어 해양으로 흘러들어가거나 침식에 의해서 해양으로 흘러 들어가기도 한다.
[네이버 지식백과] 탄소순환 [Carbon Cycle] (기상학백과, 한국기상학회)
토양수분
- 토양수분이란 불포화된 토양에 포함되어 있는 수증기를 비롯한 수분의 총 양을 의미한다.
- 토양수분은 대기의 수분 공급원으로서 이 수분은 식물의 증산과 땅으로부터의 증발 즉 증발산을 통해 토양으로부터 대기로 전달된다. 증발산은 육지의 물 순환에서 가장 큰 부분을 차지하며, 육지 강수의 약 60%는 이 증발산 과정을 통해서 다시 대기로 전달된다. 또한 증발산은 에너지 전달 차원에서도 중요한 역할을 한다. 예를 들어, 단위 질량(1g)의 물을 증발시키는 데 필요한 에너지는 동일한 양의 물을 1K 데우는 데 필요한 에너지의 약 600배이며 같은 질량의 공기를 1K 데우는 데 필요한 에너지의 약 2400배이다. 결과적으로 육지에서는 지면에 도달한 태양에너지의 절반 이상이 증발산에 사용되고 있다고 볼 수 있다.
- 토양수분은 식물의 증산과 광합성과의 관계를 통해 생물지구화학 순환 즉 탄소 및 질소 순환과 연결되는 중요한 요소이다.
[네이버 지식백과] 토양수분 [soil moisture] (기상학백과, 한국기상학회)
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