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최신 연구: 지난 세기 동안 인간 활동으로 인해 전 세계 강수량이 증가했습니다.

2024-09-15

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고대에는 인간이 자연 현상에 대해 제한된 이해를 갖고 있었으며, 바람과 비와 같은 기상 현상의 원리를 이해하지 못했고 발생 원리도 파악하지 못했습니다. 과학 지식이 귀했던 시대에 우리 조상들은 상상력을 발휘하여 '용왕'에 대한 신화적인 이야기를 만들어냈고, '용왕'에게 강수량을 조절하는 능력을 부여했습니다. "신의 힘"이 세상에 도래하기 때문에 기상재해가 발생할 때마다 사람들은 재난이 사람들에게 미치는 영향을 줄이기 위해 기도식을 거행합니다.


빈번한 기후변화는 다양한 지역에 심각한 기상재해를 가져옵니다.예를 들어, 2024년 여름 초부터 중국 남부와 장강 유역에 폭우가 발생하고 둥팅호가 터져 전국 사람들의 마음에 영향을 미쳤습니다. 8월에는 간쑤성(甘肅省)과 쓰촨성(溫省)에서도 산사태 재해가 많이 발생했다. 상황은 '낚시'와 '흥분'을 오가는 '용왕' 같았다. 전환". "폭력적이고 극심한 곤경에 처해 있습니다."


7월 21일, 시민들이 정저우에서 물자를 옮기고 있었습니다. 사진 출처: 사진: 신화통신 zhu xiang 기자

그렇다면 현대과학의 대기이론은 이러한 빈번한 기상이변 현상을 어떻게 설명하고 있을까? 최근 중국과학원 대기물리연구소 대기과학 및 지구유체역학 수치 시뮬레이션 국가핵심연구소는(lasg)부연구원 zhang wenxia와 다른 학자들은 영국 기상청과 협력하여 science에 기사를 게재했습니다.(과학)이 잡지는 "지난 세기 동안 인간 활동으로 인해 전 세계 강수 변동성이 증가했습니다"라는 제목의 연구 논문을 발표했습니다.빈번하고 격렬한 '습식-건식 전이'의 이면에는 실제로 강수 변동성의 변화가 있으며, 이러한 변화를 일으키는 것은 바로 우리 인간이라는 점이 지적됩니다.

"강수량 변동성 증가"는 무엇을 의미합니까?


강수량 변동성은 시간에 따른 강수량의 변동폭을 의미합니다.종종 표준편차로 측정되며,연간 강수량, 월별 강수량, 일일 강수량의 변동 범위를 포함합니다.


강수량 변동성의 강도는 해당 지역의 강수량의 안정성이나 변동성을 반영합니다.강수량 변동성이 클수록 시간에 따른 강수량 분포가 불균등하고 물 공급이 불안정해지며 '우기에 습하고 건기에 더 건조'하는 현상, '습식-건식 전이' 현상이 더욱 심해집니다.한 지역은 한 기간에 더 길고 더 강렬한 극심한 가뭄을 경험할 수 있으며, 이후 기간에는 비정상적으로 습한 기간이 이어질 수 있습니다. 이러한 변동성은 강수량 변동성 증가에 반영됩니다.


강수량 변동성의 변화는 사회와 생태계의 기후 회복력에 직접적인 영향을 미칩니다(기후 회복력),예응답기후 변화는 고려해야 할 중요한 측면입니다. 예를 들어, 폭우로 인해 도시 홍수가 발생하고 도시 인프라가 손상될 수 있습니다.


기후 모델은 미래 온난화에 따라 지구 강수량 변동성이 증가할 것이라고 예측하지만, 현재 인간 활동이 강수량 변동성을 변화시켰다는 증거는 없습니다. 이에 대한 최신 연구에서는 명확한 답을 제시합니다.


공개적으로 이용 가능한 모든 일일 강수량 관측치를 사용하여 이 연구는 특히 유럽, 호주 및 북미 동부에서 관측이 충분한 전 세계 육지의 약 75%에서 1900년 이후 강수량 변동성이 증가했음을 보여줍니다. 이러한 추세는 특히 중요합니다.전 세계 평균 일일 강수량 변동성은 1.2%/10년의 비율로 증가합니다.


ghcn-일일 관측 데이터를 기반으로 한 1900년부터 2020년까지 일일 강수량 변동의 선형 추세.

이미지 출처: 참조


2021년 노벨 물리학상 수상자 klaus haselmann(클라우스 하셀만)최적의 지문 기법이 제안되었으며, 이 기법을 활용하여 검출 속성 연구를 수행한 결과,강수량 변동성이 커진 것은 산업화 이후 인간 활동으로 인한 온실가스 배출이 증가했기 때문일 수 있습니다.


온실가스 배출은 대기 온난화를 유발합니다. 대기가 온난화되면 수분 보유 용량이 증가합니다. 즉, 대기에 함유된 수증기 함량이 증가합니다. 이는 고전적인 clausius-clapeyron 방정식입니다.(클라우시우스-클라페이론 관계). 그러므로,강수가 발생하면 강수 시스템의 동적 조건이 변하지 않더라도 대기 수증기 함량이 증가하면 강수 강도가 더 커져 강수 변동성이 향상됩니다.. 이 과정은 대기 온난화의 열 효과입니다.


반면에,대기 순환의 변화는 "동적 효과"로 알려진 강수량 변동에도 영향을 미칩니다.지구 온난화에 대한 대기 순환의 반응은 복잡하고 기후 시스템의 내부 변동성에 크게 영향을 받기 때문에 강수량 변동성에 대한 "동적 효과"의 영향은 강한 10년별 특성과 지역적 차이를 갖는다는 점을 강조할 필요가 있습니다.


이미지 출처: 참조

"강수량 변동성 증가"를 어떻게 처리합니까?


이 연구는 엄격한 관측 분석, 물리적 과정 진단 및 탐지 속성을 통해 강수량 변동성의 관찰된 향상에 대한 포괄적인 이해를 제공합니다.강수 변동성에 대한 인간 활동의 영향이 지적되었으며, 이는 다규모 물 순환의 향상에 대한 중요한 새로운 증거를 제공합니다.


극한 현상 사이의 격렬하고 빠른 전환은 "극한 현상의 복잡성"이라는 새로운 특징을 확인시켜 줍니다. 이는 현재의 기후 예측 시스템에 새로운 도전을 제기할 뿐만 아니라 물 공급, 사회 및 인프라의 기후 탄력성, 생태계 기능, 육상 생태계 탄소 흡수원 등을 포함한 일련의 사회적, 생태학적 영향을 미칠 것입니다.


미래,강수량 변동성의 이러한 변화와 영향은 온난화 배경에서 계속 증가할 것이며, 온난화는 강수량 변동성에 영향을 미치는 중요한 요소입니다.우리나라는 수자원 압박과 '가뭄과 홍수'의 이중 공격에 직면해 있습니다. 앞으로 '용왕'이 가져올 위험은 재해 위험 관리와 수자원 규제에 새로운 도전을 가져올 것입니다. 따라서 사회 각계각층은 위험대응과 재난예방 역량을 강화하는 동시에 국민들도 위험의식을 제고하고 기상재난예보 및 경보에 주의를 기울여 '미리 예방'해야 한다.



장원샤, 저우톈쥔*, 우페이리. 2024. 지난 세기 강수량 변동성의 인위적 증폭. 과학.


기획 및 제작

저자丨pan rongyun, zhang wenxia, ​​중국과학원 대기물리연구소

평론가丨xu lai linlin


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