분석: 최근 지구 온난화의 원인은 무엇입니까?

1850년 이후 모든 연도의 실제 기온과 예상 기온 사이의 잔차 히스토그램과 지난 3년간의 값이 표시됩니다. 예상 기온은 데이터와 잘 일치하는 20년 현지 연도를 기준으로 합니다.

연간 변동성을 기준으로 2023년에는 평균 25년에 한 번씩 기온이 평균 이상으로 상승할 것으로 예상됩니다. 2024년은 88년에 한 번꼴인 홀수해가 되고, 2025년은 7년에 한 번꼴인 홀수해가 됩니다.

지난 3년 동안의 이러한 확률은 장기 온도를 결정하는 데 사용되는 방법의 영향을 받습니다.

이 분석을 위해 Carbon Brief는 WMO의 “2024년 기후 상태” 보고서에 사용된 방법에 따라 지역 산점도 평활화 방법(산점도 평활화라고도 함)을 사용하여 예상되는 온난화를 결정했습니다.

이 접근법을 통해 2023년에는 1.28℃, 2024년에는 1.30℃로 온도를 비교한다.

일부 발표된 추정치는 2024년의 장기 기온을 최고 수준으로 보고 있습니다.

작년에 “지구 기후 변화 지표”(IGCC) 보고서의 과학자들은 인간 활동으로 인해 2024년 현재 기온이 1.36°C 상승했다고 추정했습니다. 또한 그들은 AR6 데이터 세트를 살펴보았기 때문에 WMO의 1.55°C와는 달리 2024년 기온이 약간 상승한 1.52°C를 발견했습니다. (즉, ERA5 Copernicus/ECMWF 데이터세트의 추정치는 포함되지 않습니다.)

IGCC 보고서는 기후 예측을 바탕으로 2024년 폭염이 6년에 걸쳐 발생하고 2023년에는 1/4에 걸쳐 폭염이 발생할 가능성을 발견했습니다.

IGCC와 동일한 가정을 사용하여 Carbon Brief의 방법은 2024년이 18년에 1년으로 평소보다 짧은 해가 될 것이라고 계산합니다.

그러나 인간이 초래한 온난화에 대한 IGCC의 추정치는 지구 온난화에 기여하는 인간 및 자연적 요인에 대한 현재 추정치를 기반으로 합니다. 이는 이미 저유황 연료, 동아시아 에어로졸 및 위에서 논의한 기타 요인으로부터 추가 열을 흡수한다는 것을 의미합니다.

따라서 이 두 가지 분석의 결과는 상호 배타적이지 않습니다. 자연적 기후 변화(엘니뇨 포함)가 크게 기여했지만 이는 다른 요인에 추가되었습니다. 지구 기후의 자연적 변동성만으로는 2023년, 2024년, 2025년에 나타나는 지구 온난화를 일으키지 않았을 것입니다.

구름 사진

최근 지구 온난화는 엘니뇨, 낮은 SO2 배출, Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 화산, 태양 복사 및 기후 변화의 조합에 기인할 수 있지만 몇 가지 대답할 수 없는 질문이 있습니다.

더 중요한 것은 기록적인 기온이 앞으로의 기후에 어떤 의미를 갖는지입니다. 장기간의 온난화로 돌아갈 수 있습니까? 아니면 평균 기온의 가속을 의미합니까? 그렇다면 원인은 무엇입니까?

Carbon Brief의 2023년 기사에서 설명했듯이 기후 모델은 온난화가 가속화될 것으로 예측했습니다. 이러한 증가 중 일부는 여기에 제시된 분석으로 구성되며, 여기에는 1970년 이후 발생한 것보다 최근 몇 년간의 온난화가 덜 포함되어 있습니다.

그러나 낮은 수준의 SO2 및 기타 에어로졸을 넘어서 무엇이 이러한 현상을 주도하는지에 대한 의문이 점점 더 많아지고 있습니다.

최근 사이언스(Science) 저널에 발표된 연구는 몇 가지 통찰력을 제공했습니다. 지난 10년 동안 행성의 반사(알베도)가 크게 감소한 것을 발견했는데, 이는 위성 역사상 한 번도 없었던 얇은 구름의 감소와 관련이 있습니다.

저자들은 기후 변화, SO2 및 기타 에어로졸의 변화, 지구 온난화가 구름 반사율에 미치는 영향이라는 세 가지 다른 요인 때문일 수 있다고 제안합니다.

2015년까지는 안정적이었기 때문에 자연적인 기후변화가 구름량을 줄이는 데 큰 역할을 할 가능성은 낮아 보입니다. 그러나 위성의 짧은 역사로 볼 때 이를 완전히 배제하기는 어렵습니다.

SO2 배출 감소로 인해 구름 반사율이 감소할 것으로 예상되지만 가시적인 구름 스펙트럼의 크기는 모델 시뮬레이션보다 큽니다.

모델은 에어로졸이 기후에 미치는 영향을 과소평가하고 있을 수 있습니다. 그러나 만약 그렇다면, 에어로졸의 냉각에 기초한 모델은 기후의 온도가 높기 때문에 기후의 영향이 모델 수의 끝에 있을 것임을 나타냅니다.

마지막으로, 온난화로 인해 구름의 양이 변하고 얇아질 수 있습니다. 기후 변화에 대한 구름의 반응은 미래 온난화의 불확실성을 초래하는 주요 원인 중 하나입니다. 일부 기후 모델이 많은 관심을 받는 주된 이유 중 하나는 열대 기후의 구름에 대한 시뮬레이션이 좋지 않기 때문입니다.

사이언스 연구는 구름과 관련된 알베도 감소가 기후 변화로 인한 “유일한” 것이 아니라면 2023년 온난화가 “여기에 있을 수 있다”고 결론지었습니다. 이는 또한 지구의 기후 영향이 현재 수치의 상한선에 더 가까울 수도 있음을 시사한다고 밝혔습니다.

방법

Carbon Brief는 2023년, 2024년, 2025년에 지구 온난화에 대한 다양한 요인의 영향을 평가하는 IGCC 2024 및 WMO의 세계 기후 2024 현황 보고서에서 이전에 발표된 작업을 기반으로 합니다.

엘니뇨 남방진동(ENSO)이 온도에 미치는 영향은 2월/3월 니뇨 3.4 지수에 대한 연평균 지구 기온을 사용하여 추정됩니다. 그 결과 2022년, 2023년, 2024년에 각각 -0.07°C, 0.01°C, 0.13°C가 나타났습니다(95% 신뢰 수준 ±0.13°C).

여기에서 추정된 ENSO 반응의 불확실성에는 다른 강제력 잠재력뿐만 아니라 내부 강제력(AMV와 같은 다른 유역의 변수)의 다른 원인도 포함된다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 결합된 그림의 영역은 이를 반영하기 위해 “엘니뇨 및 변동성”으로 표시되어 있습니다.

선박 온도 및 중국의 SO2 배출량 계산에 대한 자세한 내용은 에어로졸 배출량 변화로 인한 기후 변화에 대한 Carbon Brief의 보고서를 참조하세요.

태양주기 25는 20년 전과 비교하여 2023년에는 평방미터당 0.97와트의 태양광 발전으로 이전 예상보다 조금 더 빠르고 조금 더 강해졌습니다. 2015년 연구에 따르면 이로 인해 미터당 약 0.17와트의 복사압이 발생하고 지구 온도가 0.07°C(0.05°C~0.10°C) 상승했으며 1~2년이 지연되었습니다. 따라서 2023년과 2024년의 결과는 각각 0.04°C와 0.07°C에 가깝습니다(+/- 0.025°C). 이는 FaIR 모델에서 제공한 것보다 높은 온도입니다. 2015년 연구는 UV 변화에 대한 오존 반응을 포함하는 글로벌 모델을 기반으로 하여 온도가 약간 상승하기 때문입니다.

Hunga Tonga-Hunga Ha’apai 화산의 폭발로 SO2와 수증기가 성층권(고도 최대 55km)에 추가되었습니다. 황산염 에어로졸로의 SO2 방출은 폭발 후 처음 2년 동안 광도를 지배했습니다. 결과적으로, 대류권계면에서의 순 복사강제력은 음수였습니다. 2022년과 2023년 평방 미터당 −0.04와트 및 평방 미터당 −0.15와트는 FIR 모델을 사용하여 계산한 평균 온난화 -0.02°C(-0.01°C~-0.03°C)입니다.

이 기사는 Carbon Brief의 허가를 받아 게시되었습니다.