지구 온난화
지구는 태양 복사 에너지를 흡수한 만큼 지구 복사 에너지를 우주로 내보내 복사 평형을 이뤄요. 대기 속 온실 기체는 지표가 내보내는 적외선을 흡수했다가 다시 지표로 돌려보내(대기 역복사) 지표를 따뜻하게 해요. 온실 기체가 늘어나면 무슨 일이 생기는지, 지구 열수지와 실제 관측 자료, 미래 기후 시나리오로 확인해 보세요.
2022 개정 교육과정지구시스템과학 강수 과정과 대기의 운동지구과학 대기와 해양의 상호작용통합과학2 환경과 에너지기후변화와 환경생태 기후위기와 환경생태 변화중학교 과학 날씨와 기후변화
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15.0 °C지표 평균 기온
끌어서 돌리고 휠이나 두 손가락으로 확대할 수 있어요
CO₂ 농도280 ppm
2023년
2024년 이후 시나리오
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지구 열수지 (태양 복사 에너지 100 기준)
| 들어오는 에너지 | 나가는 에너지 | |
|---|---|---|
| 지구 전체 (우주에서 본 지구) | 태양 복사 100 | 반사 30 (대기·구름 25 + 지표 5) + 대기 복사 66 + 지표 복사 4 = 100 |
| 대기 | 태양 복사 흡수 25 + 지표 복사 흡수 100 + 숨은열·전도·대류 29 = 154 | 대기 역복사 88 + 우주로 66 = 154 |
| 지표 | 태양 복사 흡수 45 + 대기 역복사 88 = 133 | 지표 복사 104 + 숨은열·전도·대류 29 = 133 |
지구 전체, 대기, 지표가 각각 흡수하는 에너지와 방출하는 에너지가 같아 복사 평형을 이뤄요. 교과서나 자료마다 숫자는 조금씩 다를 수 있어요.
태양 복사 vs 지구 복사
파장이 달라요
- 태양 복사: 주로 가시광선(짧은 파장), 대기를 잘 통과해요
- 지구 복사: 주로 적외선(긴 파장), 온실 기체가 잘 흡수해요
온실 효과
대기 역복사
- 온실 기체: 수증기(H2O), 이산화 탄소(CO2), 메테인(CH4) 등
- 지구 복사를 흡수해 지표로 다시 복사해요
- 대기가 없다면 지구 평균 기온은 약 −18 °C예요
지구 온난화
온실 효과가 강해져요
- 화석 연료 사용, 삼림 파괴로 CO2 농도 증가
- 대기 역복사가 늘어 지표 기온이 올라 새로운 평형에 도달해요
- CO2 농도는 산업 혁명 이전 약 280 ppm → 2023년 약 421 ppm
영향
기후 변화
- 해수의 열팽창과 빙하가 녹아 해수면 상승
- 극지방 빙하·해빙 감소 → 반사율 감소 → 온난화 가속
- 폭염, 가뭄, 집중 호우 등 극한 기상 증가
생각해 보기
- ‘대기가 없다면?’을 눌러 보세요. 지표 기온은 몇 °C가 되나요? 온실 효과는 지구에 꼭 나쁜 것일까요?
- CO2 농도를 갑자기 높이면 우주로 나가는 지구 복사량은 잠시 어떻게 변하나요? 그 뒤 지표 기온은 어떻게 되나요?
- ‘② 지구 열수지’의 2단계에서 지구 전체가 흡수하는 에너지와 방출하는 에너지를 비교해 보세요. 3단계에서는 어떻게 다시 평형을 이루나요?
- CO2 농도가 280 → 560 ppm으로 늘 때와 560 → 1120 ppm으로 늘 때 기온 변화를 비교해 보세요.
- ‘③ 기후 변화와 미래’에서 세 시나리오의 2100년 기온과 해수면을 비교해 보세요. 차이를 만드는 것은 무엇일까요?