추운 북극의 온난화가 더 심해지는 이유는 무엇입니까? – Sciencetimes

증가하는 온실 가스 배출이 지구 온난화의 주요 원인이라는 것은 분명합니다. 그러나 몇 가지 다른 요인이 지구 전체가 아닌 지역 수준에서 작동하는 것으로 알려져 있습니다.

특히 북극에서. 북극 주변의 광대 한 해양 지역은 지구의 다른 지역보다 2 ~ 3 배 더 빨리 온난화되고 있습니다.

극지방의 만년설이 녹 으면 일정량의 태양 복사를 반사하는 표면 능력 인 알베도가 감소합니다. 지구 위에서 볼 때 빙하, 눈, 구름과 같은 밝은 표면은 빛의 반사율이 높습니다.

따라서 온난화로 인해 눈과 얼음이 감소함에 따라 알베도가 감소함에 따라 더 많은 태양 복사가 지구에 흡수되어 표면 근처의 온도가 상승합니다.

북극의 극지방 밤 동안 기후와 관련된 에어로졸 과정을 보여주는 다이어그램. INP는 얼음 핵 형성 입자이고 IR은 적외선입니다. 빨간색 화살표는 장파 복사를 나타냅니다. © EERL

기후 조절에 필수적인 에어로졸

알베도와 다른 더 복잡한 지역 요인도 있습니다. 구름과 에어로졸이 상호 작용하는 방식은 과학자들이 더 많은주의를 기울여야한다는 점에 주목합니다.

공기 중에 떠 다니는 작은 입자 인 에어로졸은 크기와 구성이 다양합니다. 에어로졸은 공기 중에 뿌려지는 해수, 해양 미생물 방출, 시베리아와 같은 북부 지역의 산불과 같은 자연적으로 발생할 수 있으며 화석 연료 사용이나 농업과 같은 인간 활동에 의해 생성 될 수 있습니다.

에어로졸이 없으면 구름이 생성되지 않습니다. 이는 물 분자가 에어로졸 표면에 부착되어 물방울을 형성하여 구름을 생성하기 때문입니다.

에어로졸은이 역할과 함께, 특히 지구 표면에 도달하는 태양 복사량에 영향을 미치고 지구로부터 지상 복사를 탈출하기 때문에 지구 기후 및 북극 기후 조절의 필수 구성 요소로 간주됩니다.

이 그림은 2010 년 10 월부터 2011 년 9 월까지 북극 지역의 평균 기온이 장기 평균 (1981 ~ 2010)보다 섭씨 2도 이상 높거나 (빨간색) 이하 (파란색) 인 경우를 보여줍니다. NOAA의 지구 시스템 연구소에서 준비한 지표면에 가까운 비정상 온도의 NCEP / NCAR 재분석에 기반한 데이터입니다. © WikiCommons / Hunter Allen 및 Richard Rivera (NOAA의 기후 프로그램 사무소) http://www.climatewatch.noaa.gov/article/2011/arctic-warming-exceeds-global-average

아직도 많은 질문

스위스 로잔 연방 공과 대학 (EPFL)의 극한 환경 연구소 (EERL) 책임자 인 줄리아 슈 말레 박사는 ‘자연 기후 변화’8 일에 발표 된 논문에서 과학계에서 이러한 에어로졸에 대해 논의했다고 말했습니다. 관련 프로세스. 더 많은 이해가 필요하다는 것을 암시했습니다.

Shumal 박사는 “얼베도가 얼음의 영향을받는 방식은 최대 값과 최소값이 설정되어있어 상당히 잘 알려져 있습니다.”라고 말했습니다. “그러나 에어로졸 그룹에서는 고려해야 할 변수가 많습니다.”

즉, 빛을 반사 할 것인지 흡수 할 것인지, 구름을 형성 할 것인지 아닌 것인지, 자연적인 것인지 인공적인 것인지, 한 지역에 머물 것인지 날아갈 것인지에 대한 질문이 많고 답을 찾아야합니다. .

독일 연구 쇄빙선 Polarston은 아이슬란드 레이캬비크 근처에 정박했습니다. © WikiCommons / Bruce McAdam

쇄빙선을 타고 북극의 변화를 경험하세요

Schmal 조교수는 스톡홀름 대학의 Bolin 기후 연구 센터 조교수 인 Paul Zieger와 Annica ML Ekman 교수와 공동으로 논문을 작성했습니다.

2020 년 초, Schmal 박사는 독일 쇄빙선 Polarstern을 타고 북극에서 여러 탐험 연구를 수행했습니다. 이때 북극의 기후는 하루 종일 태양도없고 알베도도없는 겨울인데도 겨울에 가장 빨리 변하는 경향이 있다는 것을 직접 경험했습니다.

그러나 과학자들은 여전히 ​​정확한 이유를 모릅니다. 겨울 북극 기후 변화의 한 가지 이유는 겨울 구름이 지구의 열을 다시 땅으로 반사하기 때문일 수 있습니다. 이 현상은 공기 중 에어로졸의 양과 자연 순환에 따라 다양한 정도로 발생합니다.

이 현상은 북극 얼음 위로 온도를 상승 시키지만 광범위한 에어로졸 유형과 빛을 흡수하고 반사하는 능력의 차이로 인해 과정이 매우 복잡합니다.

“겨울철에 북극에서 연구하려면 시즌 내내 쇄빙선, 과학자 및 장비를 동원해야하므로 관측이 거의 이루어지지 않았습니다.”

북극 온난화는 얼음을 녹이고 북극곰의 생존이 위험에 처해 있습니다. © WikiCommons / Arturo de Frias Marques

기후 모델 개선 필요

과학자들은 이미 북극에서 많은 원정 연구를 수행했지만 여전히 할 일이 많은 것으로 알려져 있습니다. 그중 하나는 지금까지 북극 온난화에 대해 발견 된 모든 데이터를 수집하여 기존 기상 모델을 개선하는 데 사용하는 것입니다.

Shumal 박사는 “지금 당장 많은 연구에 집중해야합니다. 그렇지 않으면 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하는 데 한 걸음 뒤처지게 될 것입니다.”라고 경고했습니다.

“우리가 이미 관찰 한 내용을 모델을 개선하는 데 사용할 수 있습니다.”

예를 들어, 현재 기후 모델은 기후 변화에 가장 큰 영향을 미치는 에어러솔이 자연적으로 발생하는지 아니면 인위적으로 발생하는지 알지 못합니다.

구름을 만드는 에어로졸은 기후 조절의 필수 구성 요소로 알려져 있습니다. 주사 전자 현미경 (SEM)으로 촬영 한 공기 중에 떠 다니는 회분 입자.

“에어로졸은 기후와 인간 건강에 큰 영향을 미칩니다.”

연구팀은 논문에서 북극 기후와 에어러솔의 역할에 대한 더 나은 통찰력을 얻기 위해 취할 수있는 세 가지 단계를 제안했습니다.

첫 번째는 지금까지 습득 한 북극 관련 지식을 모두 엮을 수있는 대화 형 오픈 소스 가상 플랫폼을 만드는 것입니다. 한 가지 예가 IASOA (International Arctic Systems for Observing the Atmosphere) 프로그램입니다.

IASOA는 북극 대기 연구 및 운영을위한 상호 협력의 국제 네트워크를 제공하기 위해 개별 북극 관측소 활동을 조정하는 책임이 있습니다.

Schmal 박사는 “북극에서 일어나는 일이 결국 지구 전체에 영향을 미치기 때문에 기후 모델을 개선해야합니다.”라고 말했습니다. “우리가 그린란드 빙하가 녹고 해수면이 상승하는 것을 보았을 때 (북극 상황) 이미 북반구의 다른 지역의 기후에 영향을 미치고 있습니다.”

Schmal 박사는 “더 나은 기후 모델을 개발하기 위해서는 에어로졸의 역할을 더 잘 이해하는 것이 중요합니다.”라고 말했습니다.

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