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천문우주지구과학

지구 환경 변화 오존층의 파괴 사막화 현상 황사

by ★#■#○#☆ 2022. 10. 31.

지구 환경 변화

우리 인류의 터전인 아름다운 지구의 운명이 그리 밝지만은 않다. 21세기 들어 자연적인 지구 기후 변화 외에 인간 활동의 증가로 인해 발생되거나 확대되는 여러가지 현상들에 의한 기후 변화는 인류의 생존을 위협하는 수준에까지 이르렀다.

현재 인류가 당면하고 있는 기후 변화의 원인이 되는 여러 현상들은 무엇이며, 또한 그것이 지구 환경과 인류에게 미치는 영향은 무엇인지 알아보자.

 

오존층의 파괴

지상에서 약 20~25km 높이에는 오존의 농도가 가장 높은 오존층이 있다.

오존층은 지구 생명체의 보호막으로, 태양에서 나오는 자외선을 차단하여 지상의 생명체를 보호하는 역할을 한다. 만일 오존층의 오존 농도가 낮아져 지표에 도달하는 자외선의 양이 증가하면 식물의 광합성량이 감소하고, 인간을 비롯한 동물의 면역 체계가 손상되어 피부암, 백내장, 유전자 변형 등이 발생한다. 또한 성층권 온도 변화가 초래되어 기후 변화의 원인이 된다. 그런데 이 오촌증의 오존 농도가 낮아졌고, 특히 남극에서는 남반구의 봄철에 오존층의 오존 농도가 극단적으로 낮아지는 오존 구멍이 관측되었다. 이러한 오존층의  파괴는 우리가 일상생활의 편의를 위해 세척제, 냉매제, 거품제, 분사제 등으로 폭넓게 사용해 온 클로로플루오로탄소(CFCs)가 주범인 것으로 밝혀졌다.

오존층 파괴
오존층 파괴

클로로플루오로탄소는 대류권에서 거의 분해되지 않고 성층권에 도달하여 태양 자외선에 의해 분해되어 염소 원자를 방출하는데, 이것이 오존 파괴를 조장하는 촉매로 작용한다. 성층권의 클로로플루오로탄소가 자외선을 흡수해 일산화염소를 만들어 오존 분자를 파괴하는 과정이다.

1980년대 들어 성층권의 오존층이 클로로플루오로탄소의 작용으로 파괴되면 성층권이 자외선을 흡수할 수 없게 되어 지구 생명체가 위험해 질 수 있다는 것이 알려지면서 이의 사용을 금지하려는 국제적인 노력이 이루어졌다.

1986년 채택된 몬트리올 협약 이후 많은 국가들의 노력으로 오존 구멍을 만드는 기체들인 CFCs와 HCFCs가 1990년대 중반 이후 큰 폭으로 감소하였다. 이후 관측에 의하면, 남극 오존 구멍도 일부 회복되었고 더 이상 커지지 않는다고 보고되고 있다. 그러나 클로로플루오로탄소의 생산과 사용을 중단했더라도 자연 상태의 오존 농도로 복귀하는 데는 앞으로 오랜 시간이 더 걸릴 것이다.

 

사막화 현상

지구의 여러 곳에서 과거에 경험하지 못한 장기간의 건조 기후와 같은 이상 기후가 발생하여 인간에게 큰 피해를 주고 있다. 전 세계적으로 사막화가 확대되고 있는 것이다. 아프리카 대륙은 사막이 약 40%를 차지하고 있으며, 최근에는 중국의 사막화 확대로 인해 우리나라의 황사발생 증가 등의 환경 문제가 발생하고 있다. 점점 확대되는 사막화 현상이 주요한 환경 문제로 대두되고 있는 것이다.

사막화
사막화

사막화의 원인으로는 자연적인 것으로 대기 대순환의 변화를 들 수 있다. 대기 대순환의 변화로 어느 지역에서 강수량이 감소하고 가뭄이 지속되면 사막이 확대될 수 있다.

지구 온난화 등으로 기권의 온도가 상승하면 해양, 하천, 호수 등의 증발량이 증가하고, 그에 따라 강수량도 증가한다. 그러나 강수량의 분포는 지면의 성질과 상태, 대기 대순환에 따라 불규칙적으로 나타나게 된다. 적도 지역과 해양에서의 강수량은 더욱 증가할 것이고, 해양에서 멀리 떨어진 대륙의 안쪽 지역은 강수량이 감소하여 오히려 더운 온난 건조해질 것으로 예상된다. 즉, 건조 지역의 사막화는 지구 온난화로 더욱 가속화될 가능성이 높다.

또한 인간의 활동으로 인한 과잉 경작, 과잉 방목, 무분별한 삼림 벌채 등도 사막화를 가속시킨다. 지난 1세기 동안 세계많은 지역의 자연 식생이 농업이나 작물 등의 인위적인 것으로 바뀌었으며, 숲의 개간 등으로 삼림이 황폐화하고 있다. 삼ㄻ이 적어지면 광합성의 부족으로 대기 중 이산화탄소 양이 증가한다. 또한 토양의 물 저장량이 감소하여 물의 순환에 교란이 생기고, 홍수 유출량이 증가하고 삼림의 붕괴 등의 홍수 피해가 증가한다. 장기적으로 그 지역은 가뭄이 야기되고 사막화에까지 이르는 결과를 낳게 된다. 어떤 원인에 의해 일단 식생이 파괴된 후 사막화하면 그 주위 지역으로 급속하게 사막화가 확대된다.

사막화로 농경지가 줄어들어 작물 재배가 불가능하게 되거나 수확량이 줄어들면, 난민이 증가하는 등의 문제가 야기된다. 이를 기후 난민이라고 부른다. 또한 가축이 이용할수 있는 초지의 면적이 줄어들고, 하천 수량이 감소하고 지하수면이 하강하여 용수가 부족하게 된다. 우리나라의 경우 심각한 사막화 경향은 나타나지 않고 있으나 도시, 도로 , 공업단지, 골프장 등의 조성으로 많은 산림이 훼손되고 있으며 비옥한 토양이 강우에 유실되고 과도한 경작으로 인해 지력이 쇠퇴하고 있다. 사막활르 막기 위한 시급한 방법은 무분별한 삼림 파괴를 방지하는 것이다. 또한 사막화를 막기 위해 나무를 심어 숲을 조성하는 노력을 계속 기울여야 할 것이다.

황사

황사는 몽골이나 중국 북부의 황토지대에서 강한 바람에 의해 고공으로 올라간 미세한 모래 먼지가 상층의 편서풍을 만나 한반도 부근까지 운반되어 서서히 하강하는 현상을 말한다. 보통 3~5월에 많이 발생하며, 때로는 상공의 강한 서풍을 타고 우리나라를 거쳐 일본, 태평양, 북아메리카까지 날아간다. 우리나라와 일본은 중국에서 불어오는 황사의 영향을 받는 주요국가이다. 특히 한반도는 조선의 왕조 실록에도 황사 현상에 대한 기록이 자주 나온 것으로 보아 황사의 영향을 받은 역사가 길다는 것을 알 수 있다. 황사의 발원지인 중국과 몽골에서는 황사에의한 피해가 더욱 극심하다.

황사
황사

우리나라에서도 황사의 발생 횟수, 일수, 강도 등이 1990년대 이래 빠른 속도로 증가하고 있다. 또한 황사는 대부분 봄철(3~5월)에 발생해 왔으나 1991년 이래 겨울철(12~2월)에도 황사가 잦아지고 있다.

황사는 호흡기 질환과 같은 각종 질병을 유발하여 건강상의 문제를 발생시킨다. 또한 황사는 산업활동을 제약하기도 하고, 대기 오염을 가중시키는 등 지구 환경에도 많은 문제를 발생시키고 있다.

황사는 국제적인 환경 문제로 대두되었다. 따라서 국가 간 협력을 통한 황사 방지 노력이 필요하다. 황사의 발생과 이동을 분석하고, 그 피해를 줄이는 데 노력해야 한다. 기상청에서는 조기 경보 체계를 강화하여, 우리가 대비할 수 있도록 알려 주어야 하며, 사람들은 황사 발생 시의 행동 요령을 숙지하여야 한다.

황사 현상은 지권과 기권의 상호 작용으로 발생하는, 근본적으로는 대기 대순환의 영향으로 나타나는 자연 현상이다. 그러나 인위적인 인간 활동에 의해 사막이 확대되는 것도 황사 발생 및 증가의 원인이 된다.

가장확실한 황사 대책은 중국과 몽골의 사막화 억제이다. 사막화가 황사의 빈도와 강도를 증가시키고 있기 때문이다. 또한 지구 온난화로 사막화가 가속화되고 그에 따라 황사의 발생도 증가하고 있으므로, 지구 온난화 방지에도 힘을 쏟아야 한다.

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