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태양활동이 지구 온난화에 미친 영항은 ?




(태양 표면에서 분출하는 대형 프로미넌스의 사진. On Aug. 31, 2012, a giant prominence on the sun erupted, sending out particles and a shock wave that traveled near Earth. This event may have been one of the causes of a third radiation belt that appeared around Earth a few days later, a phenomenon that was observed for the very first time by the newly-launched Van Allen Probes. This image of the prominence before it erupted was captured by NASA's Solar Dynamics Observatory (SDO). Credit : NASA/SDO/AIA/Goddard Space Flight Center) 


 과학자들이 20 세기에 기온 상승에서 태양 활동 변화가 기여하는 정도는 10% 이내라는 연구 결과를 발표했습니다. 이는 기존의 연구 결과를 지지하는 내용입니다. 영국 랭커스터 대학의 테리 슬로안 교수 ( Professor Terry Sloan at the University of Lancaster) 와 더햄 대학의 아놀드 울펜데일 교수 (Professor Sir Arnold Wolfendale at the University of Durham) 는 Environmental Research Letters 에 발표한 논문을 통해 태양 활동의 변화와 우주선의 영향 어느 것도 20 세기 지구 온난화에 중요한 영향을 미치지 않았다고 주장했습니다. 


 저자들에 의하면 태양에서 지구로 도달하는 에너지는 두가지 방식으로 지구 기온에 영향을 미칠 수 있다고 합니다. 첫번째는 태양에서 도달하는 에너지 자체의 변화로 당연히 지구의 기온에 매우 직접적인 영향을 주게 됩니다. 두번째 간접적인 효과는 태양 에너지에 따라 우주에서 날아오는 우주선 (cosmic ray. 우주공간에서 날아오는 고에너지 방사선) 의 양이 증가하거나 감소하게 되는데 이 우주선이 지구 대기에서는 구름을 형성하는 역할을 해서 기온을 떨어뜨리게 됩니다. 태양 활동이 활발해져 태양 에너지가 강해지면 지구에 도달하는 우주선의 양이 줄어 기온을 더 상승시키는 효과를 가져옵니다. 


 연구자들은 여기에 착안해서 지구에 도달하는 우주선의 양을 기록한 데이터를 수집했습니다. 이들은 1955 년 이후 데이터를 가지고 있는데 이 우주선 데이터는 태양 활동을 간접적으로 측정하는 방법이기도 합니다. 앞서 이야기 했듯이 태양 에너지가 강해지면 우주선의 양은 감소하게 되며 반대로 태양 에너지가 약해지면 지구에 도달하는 우주선의 양은 증가하기 때문입니다. 사실 강력한 태양풍의 힘은 지구를 우주선으로 부터 막아주는 역할을 하기도 합니다.


 아무튼 이 데이터를 분석한 결과 태양 활동의 변화는 20 세기에 일어난 지구 온난화에 기여한 바가 14% 를 넘지 못하는 것 같다고 합니다. 다른 데이터를 참조하더라도 태양 활동 변화 폭은 지구 기온 상승의 10% 이내만 설명할 수 있다는 것이 저자들의 주장입니다. 


 사실 이 내용은 그다지 새로운 주장은 아니라고 할 수 있습니다. 실제로 지난 1970 년대 이후 과학자들은 위성 자료를 통해서 태양에서 지구로 오는 에너지의 양을 실시간으로 매우 정확하게 측정할 수 있었고 그 변동이 지구 기온 변화와는 달리 태양 활동 주기에 따라 소폭 증가했다가 다시 소폭 증가하는 양상을 보였다는 사실을 알고 있습니다. 같은 시기 지구 평균 기온은 상승했죠. 



(1975 년 이후 지구에 도달하는 태양에너지 양의 변화  This picture depicts the last three solar cycles as measured in solar irradiance, sunspot numbers, solar flare activity, and 10.7 cm radio flux. Solar irradiance, i.e the direct solar power at the top of the Earth's atmosphere, is depicted as both a daily measurement and a moving annual average. All other data are depicted as the annual average value. This image was created by Robert A. Rohde from the published data listed below and replaces an image created by William M. Connolley )  


 하지만 과학에서는 검증이 매우 중요합니다. 다양한 방법을 통해서 가설을 끊임없이 검증하는 것이야 말로 과학의 주된 특징이라고 할 수 있죠. 1906 년부터 2005 년까지 지구 평균 기온은 0.74±0.18 °C 상승했고 지금도 계속 상승 하는 추세입니다. 이 상승의 주된 원인은 인간이 대기중으로 배출한 온실 가스에 의한 것이라는 것이 학계의 주도적 가설이며 여기에 대해서는 현재 과학자들 사이에서 높은 수준의 합의에 이르렀다고 할 수 있습니다. 


 이 논문은 20 세기의 기온 상승에서 태양 활동 변화로 설명할 수 있는 부분은 10% 를 넘지 못한다는 기존의 가설을 지지하는 내용입니다. 지구 온난화 음모론자들에게는 매우 아쉬운 일이겠지만 현재까지 과학적인 증거들은 이 내용을 지지하고 있습니다. 


 참고 

 Journal Reference:

  1. T Sloan, A W Wolfendale. Cosmic rays, solar activity and the climate. Environmental Research Letters, 2013; 8 (4): 045022 DOI: 10.1088/1748-9326/8/4/045022





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