기후변화와 해양의 역할

Abstract

기후시스템은 태양으로부터 오는 에너지에 의해 운행된다. 태양 복사 에너지의 거의 반절은 지구 표면에서 흡수된다. 그리고 거의 1/3이 대기와 지표로부터 반사되어 우주로 되돌아 나가고 약 20%만이 대기에 직접적으로 흡수된다. 이 에너지는 복사 과정들과 해양과 대기의 운동에 의해 처음 흡수된 저위도 표면에서 좀 더 고위도 지역으로, 그리고 지구 대기의 상층부로 이동되고 이곳에서 다시 우주 공간으로 빠져 나간다. 이것은 대부분 대기로부터 방출되는 장파 열복사를 통하여 이루어진다. 1차적으로 볼 때 지구는 받은 에너지 전부를 우주 공간으로 다시 방출하는 것이다. 기후시스템에서 해양이 가지는 특별한 역할을 지구에 있는 열과 물과 복사 활성인 기체를 저장하고 운반하고 대기와 교환하는 과정에서 큰 용량을 가진다는 데 비롯된다. 해양과정과 해양-대기간에 결합된 많은 과정들이 시.공간적으로 넓은 범위에 걸쳐 일어나며 기후의 특성을 결정짓는 과정에 관여한다. 여기서는 먼저 기후현상에 관여하는 해양의 과정과 다음에 해양이 주요 역할을 하는 기후현상에 대해 Clarke 등(2001)에 의한 소개를 바탕으로 개략적으로 살펴본다.대기 상층부에서 지구로 들어오는 연평균 에너지는 위도에 나란한 방향으로 주어지는데 반해 대기 하층에서의 기후조건의 분포는 전혀 위도에 나란한 방향이 아니다. 이는 해양이 영향을 미치기 때문인데 그 현저한 예가 바로 북서 유럽의 표면온도가 위도 평균값보다 약 10℃ 더 따뜻한 것으로서 이는 대서양에서 북동방향으로 수송되는 열 때문이다. 더욱이 해양의 높은 열용량 때문에 해양기후의 계절온도 변화범위는 대륙기후보다 몇 도 정도 더 적다. 해양기후는 또한 태양복사 주기에 비교해 여름철 최대온도와 겨울철 최저온도의 발생일이 지연되어 나타난다.