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2014년 12월 18일 목요일

위성으로 측정한 북극해 - 더 많은 태양 에너지를 흡수하는 바다



 현재 기후 변화를 연구하는 과학자들에게 가장 핫이슈가 되는 장소는 북극권입니다. 북극해의 얼음의 양은 위성 관측에 의하면 매년 변동은 있어도 지속적인 감소를 보이고 있는데 2014년에는 역대 6번째로 작은 면적 ( http://jjy0501.blogspot.kr/2014/09/Arctic-sea-ice-reach-6th-lowest-level.html 참조)을 기록하기도 했습니다. 


 북극해의 바다위를 덮은 해빙(sea ice)은 태양에너지를 반사하는 역할을 합니다. 반면 바다는 열을 흡수하는 역할을 하게 됩니다. 따라서 북극해의 해빙의 양이 줄어들게 되면 결과적으로 북극해는 더 따뜻해지고 남은 얼음의 양은 더 줄어드는 현상이 일어납니다. 이와 같은 현상은 이론적으로 쉽게 예측이 가능한데, 나사의 위성 관측을 통해서 실제로 입증되었습니다. 


 나사의 Terra, Aqua, Suomi-NPP 위성들에는 Clouds and the Earth’s Radiant Energy System (CERES) 라는 장비가 탑재되어 있는데 이는 지표에서 방출하는 에너지를 측정하는 역할을 합니다. 이 데이터를 토대로 과학자들은 북극해의 표면에서 얼마나 많은 태양에너지가 흡수되고 있는지를 측정할 수 있습니다. 그 결과는 예상에서 크게 어긋나지 않았습니다. 






(CERES를 이용한 북극해의 에너지 흡수 측정.  클릭하면 원본. 
The Arctic Ocean is absorbing more of the sun's energy in recent years as white, reflective sea ice melts and darker ocean waters are exposed. The increased darker surface area during the Arctic summer is responsible for a 5 percent increase in absorbed solar radiation since 2000.
Image Credit: NASA Goddard's Scientific Visualization Studio/Lori Perkins)

 위의 이미지는 2000년 이후 북극해에서 6월에서 8월 사이 태양에너지 흡수가 5% 정도 증가했다는 것을 보여주고 있습니다. 나사는 5%가 크지 않은 차이처럼 보일지는 모르지만 사실 지구의 다른 지역에서 태양에너지 흡수는 변화가 없었던 점을 생각하면 적지 않은 변화라고 언급했습니다. 이 에너지 흡수양은 평방 미터당 10와트 수준으로, 이는 북극해 전 지역에 10와트 전구를 계속해서 켜놓는 것 같은 에너지 양이라고 합니다. 


 위의 이미지에서 보듯이 평균은 10 와트라도 가장 심한 지역은 50 와트 수준의 높은 증가를 보여 얼음 없는 북극해를 더 앞당기고 있습니다. 이와 같은 변화는 결국 더 많은 얼음을 녹게 만들어 더 많은 에너지가 흡수되는 악순환을 거듭하게 합니다.
 구름의 형성이 이와 같은 변화를 억제할 수도 있지만 이번 연구에서 드러난 사실은 구름이 형성되더라도 이를 모두 반사시키기는 어렵다는 것입니다. 


 위성 데이터가 보여주는 사실은 명확합니다. 북극해의 바다가 이전보다 더 많이 녹았으며 이제 더 많은 열에너지를 흡수한다는 것이죠. 여러가지 음모론이나 부정론을 제기한다고 해도 지구는 점차 더워지고 있고 앞으로 그 방향성이 갑자기 뒤바뀔 가능성은 지금으로썬 높지 않습니다.   


 참고 

http://www.nasa.gov/press/goddard/2014/december/nasa-satellites-measure-increase-of-sun-s-energy-absorbed-in-the-arctic/index.html#.VJJnzWd6aiZ
 
 

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