복사 강제력 및 기후 요인

지구의 에너지 균형을 교란하는 온실가스, 에어로졸, 지표면 변화, 자연적인 태양 및 화산 활동 변화를 공통된 척도로 비교합니다.

Definition

복사 강제력은 부과된 요인으로 인해 대기 상단에서 순 에너지 흐름이 변화하는 것이며, 기후 요인은 온실가스부터 화산에 이르기까지 이러한 강제력을 발생시키는 자연적 및 인위적 요인입니다.

Scope

이 주제는 기후 변화를 유발하는 요인들과 이들을 비교하는 데 사용되는 복사 강제력 프레임워크를 다룹니다. 이산화탄소, 메탄, 아산화질소, 할로카본의 온난화 강제력, 에어로졸 및 이들의 구름 상호작용으로 인한 주로 냉각 강제력, 토지 이용으로 인한 지표면 알베도 변화, 태양 복사량 변화 및 폭발적인 화산 분출을 포함한 자연적 요인, 그리고 급속 조정을 포함하는 유효 복사 강제력의 개념을 다룹니다.

Core questions

• 복사 강제력은 어떻게 정의되고 측정되는가?
• 어떤 요인이 기후를 온난화시키고 어떤 요인이 냉각시키며, 그 정도는 어느 정도인가?
• 에어로졸과 구름은 강제력 추정을 어떻게 복잡하게 만드는가?
• 자연적인 태양 및 화산 요인은 인간 요인과 어떻게 비교되는가?

Key theories

요인의 공통 척도 비교

모든 기후 요인을 제곱미터당 와트(W/m²) 단위의 복사 강제력으로 표현함으로써 상대적인 강도를 비교하고 합산하여 에너지 균형에 대한 총 교란을 추정할 수 있습니다.

유효 복사 강제력

지표면 온도가 반응하기 전에 발생하는 급속한 대기 및 지표면 조정을 포함하면, 순간적인 강제력만으로 예측하는 것보다 최종적인 온난화를 더 정확하게 예측할 수 있습니다.

Mechanisms

각 요인은 에너지 균형을 다르게 변화시킵니다. 온실가스는 나가는 열 복사를 감소시키고, 에어로졸은 햇빛을 산란시키거나 흡수하며 구름을 변형시키고, 더 밝거나 어두운 지표면은 반사되는 햇빛을 변화시키며, 화산성 황산염 베일은 몇 년 동안 햇빛을 반사하고, 태양 변화는 들어오는 에너지를 변화시킵니다. 이러한 강제력을 합산하고, 급속 조정을 유효 복사 강제력으로 포함하면, 시스템이 피드백을 통해 반응하는 기후에 대한 순 추진력이 산출됩니다.

Clinical relevance

각 강제력의 크기를 알면 어떤 인간 활동이 온난화를 가장 강력하게 유발하고 어떤 활동(예: 에어로졸 배출)이 이를 부분적으로 가리는지 파악하여 완화 우선순위와 대기 질 정책을 직접적으로 안내할 수 있습니다.

Evidence & guidelines

IPCC 제6차 평가 보고서는 산업화 이전 시대 이후 총 인위적 유효 복사 강제력이 강하게 양의 값을 가지며 이산화탄소가 지배적이고, 에어로졸이 가장 큰 상쇄 효과와 가장 불확실한 냉각 효과를 제공한다고 평가합니다.

History

복사 강제력 개념은 다양한 기후 영향을 단일 척도로 비교하기 위해 개발되었으며, IPCC 평가를 통해 정교화되었고, 최근에는 특히 에어로졸과 구름으로 인한 급속 조정을 더 잘 설명하기 위해 유효 복사 강제력을 채택했습니다.

Debates

에어로졸-구름 강제력의 크기

에어로졸이 구름을 변형시켜 기후를 얼마나 강력하게 냉각시키는지는 총 강제력에서 가장 큰 불확실성이며, 이를 해결하면 인간의 영향과 기후 민감도에 대한 추정치가 더욱 명확해질 것입니다.

Key figures

• Gunnar Myhre
• Veerabhadran Ramanathan
• Susan Solomon
• James Hansen

Seminal works

• myhre2013
• ipccar6wg1

Frequently asked questions

가장 강력한 기후 요인은 무엇인가요?

이산화탄소는 인위적 복사 강제력에 가장 크게 기여하는 단일 요인이며, 메탄과 같은 다른 온실가스가 그 뒤를 잇고, 에어로졸은 부분적으로 상쇄하는 냉각 효과를 제공합니다.

화산과 태양이 최근 온난화를 유발하나요?

아닙니다. 화산 분출은 짧은 냉각만을 유발하며 측정된 태양 변화는 미미하므로, 둘 다 지속적인 온난화를 설명할 수 없습니다. 지속적인 온난화는 증가하는 온실가스와 관련이 있습니다.