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온실가스 배출 지속되면 세기말 지구 평균 온도 4℃ 증가

- IBS 기후물리 연구단, 역대 최대 규모의 시뮬레이션 연구로 극한기후 시대 경고 -

온실가스 배출량을 줄이지 않고, 지금과 같은 증가세가 계속되면 금세기말에는 지구 곳곳에서 ‘기상 재앙’이 일어날 수 있다는 연구결과가 나왔다. 기초과학연구원(IBS) 기후물리 연구단은 미국 국립대기연구센터와 함께 역사상 최대 규모의 시뮬레이션 연구를 통해 ‘80년 후 지구의 기상’을 예측했다.

연구는 지속적인 온실가스 배출이 거의 모든 생태계를 바꿔놓을 것이라고 경고했다. 인류가 현 수준의 온실가스 배출을 그대로 유지할 경우 21세기 말에는 전 지구 평균 온도가 2000년 대비 약 4℃ 증가한다. 파리기후협약 목표(1.5~2℃)의 두 배가 훨씬 넘는 수준이다. 강수량은 약 6% 늘어난다.

이에 따라 극한 기후 현상도 빈번해진다. 열대 태평양 지역에서 하루 100mm 이상 비가 내리는 ‘극한 강수’는 지금보다 10배로 증가한다. 심지어 현재 기후에서는 일어나지 않는 하루 800mm 이상의 ‘물 폭탄’이 쏟아지는 폭우도 발생할 것으로 분석됐다. 국내 연간 평균 강수량의 3분의 2가량이 하루에 쏟아진다는 이야기다.


지구온난화가 유발하는 극한 강수 발생 빈도. 2090~2099년 강수량이 극한 강수량을 초과한 일수를 보여준다. 1은 극한 강수일 변화가 없다는 의미, 11은 해당 지역의 극한 강수일이 현재에 비해 미래에 10일 더 증가한다는 의미다.
▲ 지구온난화가 유발하는 극한 강수 발생 빈도. 2090~2099년 강수량이 극한 강수량을 초과한 일수를 보여준다. 1은 극한 강수일 변화가 없다는 의미, 11은 해당 지역의 극한 강수일이 현재에 비해 미래에 10일 더 증가한다는 의미다.


엘니뇨의 반복 주기는 현 3.5년에서 2.5년으로 줄어든다. 이에 따라 미래 미국 캘리포니아에선 거대산불 발생 확률이 높아지고, 북대서양에선 플랑크톤 번식량이 현저히 감소할 것으로 예측된다. 강수량이 늘어나는 대신 겨울철 눈은 줄어든다. 적설량 감소로 북반구 고위도 지역의 식물 생장 기간은 지금보다 3주가량 늘어날 것으로 보인다.

제1저자인 키스 로저스 IBS 기후물리 연구단 연구위원은 “온실가스 배출이 호우‧혹서 등 극한 기후의 강도와 빈도를 변화시키는 것은 물론 계절 주기에도 영향을 주는 것으로 분석됐다”고 설명했다.


IBS의 슈퍼컴퓨터 알레프(ALEPH)의 모습.
▲ IBS의 슈퍼컴퓨터 알레프(ALEPH)의 모습.


역대 최대 규모의 ‘앙상블 시뮬레이션’ 연구로 기록된 이번 연구에는 IBS의 슈퍼컴퓨터인 ‘알레프(ALEPH)’가 활용됐다. 앙상블 시뮬레이션은 해양‧대기 등 초기 조건을 다르게 가정하여 동일한 기후 변화 시뮬레이션을 많은 횟수 반복하는 연구로, 그만큼 신뢰성이 높다. 연구진은 지구를 100km 단위로 쪼개어 정밀하게 1850~2100년 지구 기후를 시뮬레이션하는 과정을 100회 반복했다. 이 과정에서 나온 데이터를 저장하는 데만 5PB(페타바이트‧1PB는 1024TB)의 디스크 공간이 필요했다. 1PB는 6GB짜리 영화 17만4000편을 담을 수 있는 용량이다.

연구결과는 국제학술지 ‘지구시스템 역학(Earth System Dynamics)’ 12월 9일자에 실렸다.


IBS 커뮤니케이션팀
권예슬



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최종수정일 2021-04-14 16:54