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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.

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15.0 °C지표 평균 기온
이하은T 과학 실험실

끌어서 돌리고 휠로 확대할 수 있어요

CO₂ 농도280 ppm

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지구 열수지 (태양 복사 에너지 100 기준)

들어오는 에너지나가는 에너지
지구 전체 (우주에서 본 지구)태양 복사 100반사 30 (대기·구름 25 + 지표 5) + 대기 복사 66 + 지표 복사 4 = 100
대기태양 복사 흡수 25 + 지표 복사 흡수 100 + 숨은열·전도·대류 29 = 154대기 역복사 88 + 우주로 66 = 154
지표태양 복사 흡수 45 + 대기 역복사 88 = 133지표 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

  1. ‘대기가 없다면?’을 눌러 보세요. 지표 기온은 몇 °C가 되나요? 온실 효과는 지구에 꼭 나쁜 것일까요?
  2. CO2 농도를 갑자기 높이면 우주로 나가는 지구 복사량은 잠시 어떻게 변하나요? 그 뒤 지표 기온은 어떻게 되나요?
  3. ‘② 지구 열수지’의 2단계에서 지구 전체가 흡수하는 에너지와 방출하는 에너지를 비교해 보세요. 3단계에서는 어떻게 다시 평형을 이루나요?
  4. CO2 농도가 280 → 560 ppm으로 늘 때와 560 → 1120 ppm으로 늘 때 기온 변화를 비교해 보세요.
  5. ‘③ 기후 변화와 미래’에서 세 시나리오의 2100년 기온과 해수면을 비교해 보세요. 차이를 만드는 것은 무엇일까요?