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- 질소 산화물과 에어로졸로 인한 대기 오염 중국과 유럽에서 현저하게 떨어져
- 에어로졸 장막은 더 많은 태양 복사를 우주로 다시 반사해 기후에 냉각 효과
- 부유 입자는 구름의 응축 핵 역할을 하므로 냉각 효과

폐쇄로 인해 지역의 공기가 더 따뜻해졌다.
2020년 일시적으로 약화 된 대기 오염의 냉각 효과

역설적 효과 :
2020년 코로나 해에 전 세계적으로 배출가스가 감소했지만, 일부 지역의 대기는 일시적으로 평소보다 더 따뜻했다. 그 이유는 폐쇄(Lock down) 중 대기 오염 물질과 에어로졸의 배출 감소 때문이다. 결과적으로 덜 반사되는 구름이 형성되고 온난화되는 태양 복사가 지구로 침투했다. 이 효과는 단지 일시적일 뿐이다. 

▲ 연기(녹색)와 유황 에어로졸(흰색)으로 인한 대기 오염은 기후에 영향을 미친다. 그러나 폐쇄 기간 동안 배출량은 크게 감소했다. © William Putman, NASA / Goddard

코로나 유행병은 의학적 결과를 가져올 뿐만 아니라 전 세계 경제에도 영향을 미친다.
2020 년 봄, 폐쇄의 결과는 우주에서도 분명히 볼 수 있었다. 질소 산화물과 에어로졸로 인한 대기 오염은 중국과 유럽에서 현저하게 떨어졌다. 전 세계 CO2 배출량도 2020년 상반기에 다른 어떤 위기보다 급격히 감소했다. 그럼에도 불구하고 2020년은 기록상 가장 따뜻한 해 중 하나였다.

냉각 효과가 있는 에어로졸

보울더(Boulder)에 있는 국립대기연구소(National Center for Atmospheric Research)의 앤드류 게텔만(Andrew Gettelman)과 동료들은 최근 부유 입자의 배출이 줄어든 것이 지구 기후에 어떤 영향을 미쳤는지 더 자세히 조사했다.
“그을음과 이산화황 에어러졸(SO4)은 방사선의 직접적인 산란과 흡수와 구름 형성에 간접적인 영향을 통해 중요한 기후 요인이다”고 그들은 설명했다.

에어로졸 장막은 더 많은 태양 복사를 우주로 다시 반사하기 때문에 기후에 냉각 효과를 줄 수 있다. 또한 부유 입자는 구름의 응축 핵 역할을 하므로 냉각 효과도 가질 수 있다.
두 가지 다른 기후 모델의 도움으로 연구원들은 2020년 봄에 에어로졸 배출량의 일시적인 감소가 지역 및 지구 온도에 영향을 미치는지 여부와 방법을 재구성했다.

▲ (a), (c) 유효 복사 강제력 및 (b), (d) 에어로졸에 대한 구성 요소 온도 반응의 FaIR 모델 추정. Forster et al.의 대류권 오존(보라색), CO2 (주황색), Contrails (빨간색) 및 총계 (파란색) (2020). (출처:관련논문 Climate Impacts of COVID‐19 Induced Emission Changes

 

적은 대기 오염, 더 많은 방사선 기류

결과 :
"대부분 산업에서 배출량이 급격히 감소했으며 이는 온도에 즉각적이고 단기적인 영향을 미쳤다"고 Gettelman은 보고했다. 특히, 그을음과 유황 에어로졸의 감소는 맑은 하늘과 함께 평방 미터당 0.29 와트의 복사 강제력을 전 세계적으로 증가시켰다. 에어로졸 장막이 없기 때문에 더 많은 태양 에너지가 지구 표면을 관통 할 수 있다.

그 결과 2020년 3월부터 6월까지의 기온은 날씨와 대기 가스에 따라 정상보다 0.1도에서 0.3도 정도 더 높은 곳이 많았다. 이 약간의 온난화 효과는 특히 북반구의 고위도, 특히 미국과 러시아에서 두드러졌다. 분석 결과에 따르면 늦봄의 기온 차는 +0.37도였다.

전 세계적으로 거의 영향 없음

그러나 전 세계적으로 에어로졸의 감소로 인한 냉각 효과는 거의 영향을 미치지 않았다.
"지구 표면 온도에 대한 이러한 에어로졸 변화의 영향은 최대 0.03도이다"고 Gettelman과 그의 팀이 말했다. "이것은 이러한 편차가 날씨로 인한 연간 변동보다 훨씬 작다는 것을 의미한다." 이 효과는 일시적일 뿐이다. 대부분 지역에서 경제와 배출량은 다시 속도를 올렸다.

따라서 대기 오염은 지역적으로 냉각에 기여할 수 있지만 장기적으로 온실가스 증가를 보상 할 수 없으며 바람직한 기후 보호 조치도 아니다.
"에어로졸 배출은 건강에 심각한 영향을 미친다"고 Gettelman은 강조한다. "말하자면, 우리는 단순히 공기를 오염시킬 것이므로 실제적인 해결책이 아니다.“
(Geophysical Research Letters, 2021; doi : 10.1029 / 2020GL091805)

출처 : National Center for Atmospheric Research / University Corporation for Atmospheric Research

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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