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자유게시판

어느 생물학자의 눈에 비친 지구온난화

양장본
김준호 지음 | 서울대학교출판문화원 | 2012년 07월 25일 출간

지구온난화-생물.jpg




책소개

이 책이 속한 분야

과학 > 교양과학 > 과학이야기

대학교재 > 자연과학 > 지학/광물학

과학 > 대학교재 > 지학/광물학

과학 > 지구과학 > 기상학/기후학

지구온난화의 원인과 실상을 소개하고 그 대책을 모색하는 지구온난화. 서울대학교 김준호 명예교수가 집필한 이 책은 기후학, 수학, 물리학, 화학, 지리학, 해양학, 환경학, 생태학 등 여러 학제간의 문제가 얽힌 지구온난화의 실체를 파악하도록 이끌어준다. 최근에 발표된 광범위한 문헌에 근거하여 지구온난화를 다양한 관점에서 접근하고 있다.

저자소개

 


 


저자 : 김준호

저자 김준호는 서울대학교 사범대학 생물과를 졸업하고 서울대학교 대학원에서 이학석사.박사 학위를 받았다. 공주사범대학과 서울대학교 교수로 후학 양성에 힘썼고, 현재 서울대학교 명예교수와 대한민국학술원 회원으로 있다. 생태학 개설, 고급생태학, 문명 앞에 숲이 있고 문명 뒤에 사막이 남는다, 인간과 자연, 한국 생태학 100, 산성비등 생태학과 관련한 많은 저술이 있다.

 


 


 


 


그간 단편적으로 소개돼 온 인간 활동에 의한 지구온난화와 그에 따른 영향과 전망을 종합적으로 살펴볼 수 있는 책으로 총 511장으로 구성된다. 1장에서는 지구온난화를 이해하기 위한 기후물리학의 기초를 다루고, 2장에서는 기후시스템을 이해하도록 서술하였다.

 


3장에서는 지구온난화의 원인이 되는 온실효과를 설명하고, 4장은 온실가스와 복사강제력의 이해에 초점을 맞추었다. 5장과 제6장에서는 유엔 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)와 기상청의 자료를 인용하여 대기 중의 온실가스와 지구의 평균기온이 과거에 어떻게 변했고 현재 얼마나 상승했으며 미래에 어떻게 변할 것인가를 전망하였다.

 


7장에서는 대기 중의 이산화탄소 증가에 따라 식물이 어떻게 반응하는가를 소개하고, 8장에서는 지구의 평균기온 상승에 따라 생물이 어떻게 반응하는가를 서술하였다. 9장에서는 정책결정자를 위하여 온난화에서 비롯되는 충격과 완화를 다루었고, 10장에서는 그것을 완화하는 인류의 노력을 서술했으며, 11장에서는 지구온난화를 거슬러 올라가면 닿게 되는 에너지 문제와 관련하여 에너지 효율을 높이는 방안과 신재생에너지 문제를 기술하였다.

 


이 책의 가장 큰 특징은 280여 개의 그림과 표를 통해 방대한 자료를 압축적으로 정리하고 있으며 짜임새 있는 글 배치를 통해 궁금한 대목을 바로 찾아 읽을 수 있도록 한 점이다. 또한 비전공 독자를 위하여 어려운 전공용어를 가급적 배제하였으며, 학문적 특성상 꼭 필요하여 서술한 기후물리학과 기후시스템이나 지구온난화 메커니즘을 설명하는 도입부의 경우 건너뛰어도 지구온난화를 이해하는 데 무방하다.

 


 


 


 


 


 


 


책머리에 약자, 화학기호 및 단위 | 일러두기 프롤로그

 


_ 기후물리학과 기후시스템

 


1. 기후물리학 입문

1. 일기와 기후 | 2. 일기가 변하는 메커니즘 | 3. 기후의 형성 | 4. 기후변화와 기후변동 | 5. 기후를 변화시키는 에너지 | 6. 지구를 데워 주는 복사 | 7. 태양복사의 특성 *1장 인용문헌

 


2. 기후시스템

1. 기후시스템의 특성 | 2. 대기권 | 3. 대기환류 | 4. 수권 | 5. 심해순환 | 6. 해양과 대기의 상호작용: 엘니뇨와 라니냐 | 7. 지권 | 8. 빙설권 | 9. 생물권 | 10. 기후시스템의 평형 | 11. 기후시스템의 상호작용: 피드백 *2장 인용문헌

 


_ 지구온난화의 메커니즘

 


3. 온실효과

1. 지구의 기온 유지 | 2. 대류권의 이불효과 | 3. 온실가스의 역할 | 4. 온실효과 | 5. 온실효과가 약한 화성과 강한 금성 | 6. 온실효과의 증폭 | 7. 온실효과 연구의 약사 *3장 인용문헌

 


4. 온실가스와 복사강제력

1. 이산화탄소의 특성 | 2. 세계의 이산화탄소 배출량 | 3. 지구 대기의 이산화탄소 농도 | 4. 우리나라의 이산화탄소 배출량과 농도 | 5. 이산화탄소의 증가와 산소의 감소 | 6. 이산화탄소의 공급원과 수용원 | 7. 지구의 탄소수지 | 8. 과거의 이산화탄소 농도 변화 | 9. 지구상의 탄소순환 | 10. 이산화탄소 배출의 미래 전망 | 11. 온실효과가 높은 메탄 | 12. 아산화질소 농도의 변화 | 13. 오존층을 파괴하는 염화불화탄소류 | 14. 복사강제력 이야기 | 15. 온실가스의 복사강제력 | 16. 기타 물질의 복사강제력 | 17. 지구온난화 퍼텐셜 *4장 인용문헌

 


_ 지구온난화의 과거, 현재 및 미래

 


5. 과거의 기후변화

1. 기상관측 기술의 발달 | 2. 산업화 이후의 기온변화 | 3. 우리나라의 기온변화 | 4. 과거의 기온변화 | 5. 과거 기온변화의 원인 | 6. 과거 65만 년 동안의 기온변화7. 우리나라의 과거 기온변화 | 8. 20세기의 강수량 변화 | 9. 해수면의 상승 | 10. 극한일기 *5장 인용문헌

 


6. 미래의 기후변동 전망

1. 기후모델의 구성 | 2. 불확실성 이야기 | 3. 온실가스 배출 시나리오 | 4. 미래의 온실가스 배출량과 농도 | 5. 21세기의 복사강제력 전망 | 6. 미래의 기온 지리 분포 | 7. 미래의 강수량 분포 | 8. 우리나라의 미래 기후 전망 | 9. 미래의 해수면 상승 전망 | 10. 미래의 극한일기 전망 *6장 인용문헌

 


_ 지구온난화에 대한 생물의 반응

 


7.이산화탄소 증가에 대한 식물의 반응

1. 이산화탄소 농도가 높아지는 지구환경 | 2. 이산화탄소 증가에 따른 삼림의 반응 | 3. 증산량과 기공밀도의 감소 | 4. 이산화탄소 증가에 대한 초원의 반응 | 5. 높은 이산화탄소에 의한 군집구조 변화 | 6. 종다양성에 미치는 이산화탄소와 고온의 상호작용 | 7. 생물의 침입과 지구온난화 *7장 인용문헌

 


8. 기온 상승에 대한 생물의 반응

1. 기온이 높아지는 지구환경 | 2. 기온 상승에 대한 식물의 반응 | 3. 생물계절학 이야기 | 4. 빨라지는 개화기 | 5. 길어지는 식물의 생육 기간 | 6. 일찍부터 활동하는 곤충 | 7. 산란 시기를 재촉하는 개구리 | 8. 고온에서 작아지는 박새 알 | 9. 일찍 날아오는 철새 | 10. 일찍 깨어나는 포유류의 동면 | 11. 앞당겨지는 포유동물의 출산일 | 12. 야생생물의 계절성 변화 | 13. 새로운 분포지로 옮겨 가는 식물 | 14. 고지대로 밀려가는 식물들 | 15. 새로운 분포지로 침입하는 동물 | 16. 생물의 분포지 이동 방향 | 17. 생태계의 먹이사슬 교란 | 18. 호수생태계의 교란 | 19. 해양생태계의 교란 | 20. 우리나라 근해의 오징어 풍어와 명태 흉어 | 21. 적설량 증가에 의한 먹이사슬 교란 | 22. 한대 지역 동물의 몸 크기 변화 | 23. 기온 상승에 의한 동물의 성 변환 | 24. 온난화에 따른 무척추동물의 유전 | 25. 온난화에 따른 척추동물의 진화 | 26. 지구온난화와 생물의 멸종 | 27. 온난화에 따른 토양 탄소의 분해 *8장 인용문헌

 


_ 충격과 적응 그리고 완화

 


9. 지구온난화에서 비롯되는 충격

1. 지구온난화의 완화와 적응 | 2. 농림업에서 받는 충격 | 3. 해양수온 상승에 의한 충격 | 4. 수온 상승과 수산업 | 5. 해수면 상승에 의한 충격 | 6. 해수의 산성화 7. 기후변동에 따른 민물자원의 부족 | 8. 온난화에 의한 건강 충격 | *9장 인용문헌

 


10. 지구온난화를 완화하는 인류의 노력

1. 국제 기후 회의 | 2. 교토의정서 | 3. 몬트리올의정서 | 4. 기온 상승의 마지노선 | 5. 포스트 교토의정서 | 6. 온실가스 감축을 위한 과학적 제언 | 7. 감축을 위한 비용?-?편익의 합리성 | 8. 탄소배출권 거래제와 탄소세 | 9. 기후변동을 안정시키는 비용 *10장 인용문헌

 


11. 기후변동을 완화하는 지혜

1. 에너지와 지구온난화 | 2. 에너지 효율과 에너지 절약 | 3. 부문별 온실가스 배출량 | 4. 이산화탄소의 포집과 저장 | 5. 대체에너지 *11장 인용문헌

 


에필로그 부록 I. 지구온난화 연구의 연표

부록 II. 2005년도의 지구 평균 온실가스 농도, 수명 및 복사강제력

용어 풀이

찾아보기

Index

 


 


 


 


 


 


 


잠 못 이루는 한여름의 열대야 지구온난화에게 그 이유를 묻다

 


당일 오후 61분부터 다음 날 오전 9시 사이의 기온이 25이상인 날을 열대야라고 일컫는다. 갈수록 자주, 그리고 길게 나타나는 우리나라의 열대야는 갈수록 도시민의 밤을 불편하게 만드는 요인이 되고 있다. 열대야 측정이 시작된 이래 최고 폭염으로 기록된 1994년은 열대야 기록 면에서도 최강(?)을 자랑한다.

기온의 일주기는 낮에 높고 밤에 낮은 것이 정상이다. 하지만 지구 기온이 높아짐에 따라 지구 평균의 낮 기온은 낮아졌고 밤 기온은 높아졌다. 1950~2004년 지구의 낮 기온은 옛날보다 10년당 0.07씩 낮아졌고, 밤 기온은 높아졌다. 최고기온은 10년당 0.14씩 상승했지만 최저기온은 10년당 0.20씩 상승하였으므로 최고기온보다 최저기온이 더 높게 상승했다. 특히 서울 지역에서의 1908~2007(100년간) 연평균 열대야 일수는 연도가 지날수록 증가하는 경향이 뚜렷했다. 1908~1917년 사이의 평균 열대야 일수는 12일이었는데 1998~2007년에는 72일이었다. 무려 여섯 배인 60일이 증가한 것이다. 월별 열대야 일수는 714.8, 821.4일이었고, 1997년과 2005년에는 9월에도 각각 1회의 열대야가 발생했다.

 


지구온난화(global warming)는 지구 표면의 연평균기온이 비정상적으로 높아지는 현상이다. 근래의 연평균기온은 서서히 높아지고 있다. 과거 1,000년 동안의 기온을 추정한 결과 1900년 이전의 900년 동안에는 겨울 0.3~0,4폭으로 변화했을 뿐이다. 그런데 20세기의 기온은 0.74가 높아졌고, 최근에 가까울수록 연평균기온이 더 높아졌다. 과거 1,000년 중 비교적 따뜻한 기간(중세온난기)이 있었지만 이 기간의 기온도 1900년 초보다 0.1~0.2가 높았을 뿐이고 다시 정상기온으로 되돌아갔다.

서기 1000년부터 1900년 사이의 기온변화 원인을 온실가스 농도의 변동으로 돌릴 수는 없다. 1800년 이전의 1,000년간 대기 중의 이산화탄소 농도 변화는 겨우 3%에 그쳤기 때문이다. 화산폭발과 태양에너지의 출력이 변화하여 기온이 낮아지거나 높아지기는 했지만 1~2년 후에 정상 기온으로 되돌아갔다. 이처럼 기온이 자연적 변화(태양출력과 화산 폭발)에 의하여 작은 폭으로 상승 또는 하강하였다가 다시 원상으로 회복되는 현상을 기후변화(climate variability)라고 한다.

20세기 후엽, 지구 기온은 이전과는 달리 갑자기 상승했고, 특히 1990년대에는 과거 1,000년 동안 경험하지 못했던 더운 10년을 보냈으며 21세기에 들어서는 기온이 더욱 상승한 채 하강하지 않았다.

과학자들은 이와 같은 기온 상승의 원인이 대기 중 온실가스 농도의 증가에 있다면서 관련 증거를 제시하고 있다. 그러나 온실가스 농도는 자연적 변화에 따른 것이 아니라 인간 활동에 의하여 증가했다. 현재와 같이 빠르게 변하는 기후를 기후변동(climate change)이라 한다.

지구가 더워지면 지구 표면의 물이 증발하므로 공기 중 수증기가 증가하여 비가 많이 내린다. 하지만 비는 모든 지역에 골고루 내리지 않는다. 어떤 곳에서는 폭우가 퍼붓고, 다른 곳에서는 극심한 가뭄이 기승을 부린다.

이처럼 기후변동은 강수량의 불균형, 거센 폭풍우, 태풍과 허리케인 등의 파격적인 일기 변화, 이른바 극한일기(extreme weather)를 형성한다. 지구온난화는 단순히 지구 표면의 연평균기온의 상승뿐 아니라 극한일기의 발생횟수를 높인다.

그러니까 2011년 미국에서 발생한 텍사스와 오클라호마의 가뭄, 2010년 러시아와 중동의 폭염, 2003년 프랑스를 비롯한 유럽의 폭염 등 지금 지구촌 인류가 제각각 겪고 있는 극심한 더위와 추위, 홍수 등의 재해는 전적으로 인간 활동에 따른 온실가스 농도 증가가 원인인 것이다.

<어느 생물학자의 눈에 비친 지구온난화>(Global Warming through the eyes of a biologist)는 원인과 현상, 과학적 증거부터 미래 전망까지, 지구온난화에 관한 모든 정보가 망라되어 있다.

지은이 김준호 서울대 명예교수는 오랜 시간 암투병 생활을 인내하며, 철저한 건강관리 활동을 병행하며 출간 작업을 진행했다. 인위적 지구온난화에 대한 각성과 온실가스 배출량의 감축을 촉구하고자 이 책을 출간한 지은이는 한국식물학회 회장과 한국생태학회 회장, 한국생물과학협회장을 역임한 생물학자다.

 


[출판사 책 소개]

 


기후변화와 기후변동, 얼마나 바르게 이해하고 있나?

표준국어대사전에 따르면 기후변화기후변동의 뜻은 약간 다르다. ‘기후변화는 일정 지역에서 오랜 기간에 걸쳐서 진행되는 기상(날씨)의 변화를 뜻하고 기후변동일정 지역에서 오랜 기간에 걸쳐서 나타나는 특징적인 기후-대기상태-의 변화를 말한다. , ‘기후변화는 바람, 구름, , , 더위, 추위 따위의 물리적인 현상을, ‘기후변동은 온, , , 바람 따위의 대기 상태를 말한다.

국내에서 처음으로 선보이는 지구온난화 전문서적이자 교양서적인 ??어느 생물학자의 눈에 비친 지구온난화??는 일반적으로 기후변화라는 말로 통칭해온 전문용어 ‘climate change’에 대한 고찰부터 시작하여 기후학, 수학, 물리학, 화학, 지리학, 해양학, 환경과학, 생태학 등을 가볍지만 깊은 호흡으로 쭉 훑어볼 수 있는 책이다. (이 책에서는 ‘climate change’는 기후변동으로, ‘climate variability’를 기후변화로 구분하여 사용된다. 또한 지구온난화라는 개념도 연적 변화에 따른 온난화를 제외한 인간 활동에 의한 인위적 지구 기온의 상승을 뜻하는 것에 국한하여 사용한다.)

현재 우리가 당면한 지구온난화의 문제는 인간 활동에 의한 온실가스 농도가 높아지는 데 있다. 대기 중의 수증기나 이산화탄소에는 장파복사(열복사)를 흡수하는 특이한 성질이 있는데, 이 특이한 성질은 이불효과(bedclothes effect)라고 하여 대기가 이불처럼 지구를 데워 주어 온화한 환경이 유지되도록 하는 데 일조한다. 이는 자연온실효과(natural greenhouse effect)라고 하여 인위에 의한 온실가스 이불효과와는 구별되는 것이다. 만일 대기 중에 자연온실가스가 전혀 존재하지 않는다면 지구는 ?6의 냉동 상태가 되어 생물이 살지 못할 것이다. 그러므로 흔히 이산화탄소를 배출하여 지구온난화가 일어난다고 걱정하지만 대기 중에 적당한 농도의 온실가스가 있어야 생물이 살 수 있는 온화한 지구가 유지된다.

현재에 준하여 자연현상뿐 아니라 인구 증가, 사회변동, 경제발전, 기술발달, 환경보존, 세계화, 지역발전 등의 요소를 수치 모델로 작성하여 미래를 전망한 결과 2100년 대기 중 이산화탄소 농도는 2000년보다 2~3.5배 증가하고, 기온은 2~6.4상승할 전망이다.

 


지구온난화를 통해 살펴보는 생태계의 변화

인간 활동에 의한 지구온난화는 알려진 대로 급속한 기온 상승을 가져왔다. 20세기 후반 상승하기 시작한 기온은 특히 1980년대 이후 급히 높아졌는데, 이는 지난 10,000년 동안의 그 어느 때보다 높은 수준이다. 기온이 높아짐으로써 계절이 앞당겨지고, 홍수와 가뭄이 장기화되거나 극심해지고, 극지의 얼음과 빙하가 녹음으로써 해수면이 높아지고 있다. 구체적으로 살펴보면 서울지역의 벚꽃, 개나리, 진달래, 복숭아꽃은 10년마다 1.4~2.4일씩 빨리 피게 되었고, 나비류, 양서류, 조류도 봄의 활동기가 빨라지고 있다. 식물과 동물의 분포지도 온난화로 말미암아 북쪽 또는 고지대로 이동하는 중이다. 예를 들면, 우리나라의 남부지방에 분포하는 상록수(48)가 지난 70년 동안 북쪽으로 14~74km, 대나무가 60~100km 이동하고, 한지형 마늘(육쪽마늘) 재배지가 난지형 마늘 재비지로 바뀌어 농민들에게 불이익을 가져왔다.

기온 상승은 군집구조를 변화시키고 생태계의 먹이사슬을 교란하며, 파충류의 성을 변환시켜서 암컷 또는 수컷만 증가하여 진화에 불리하게 작용하고 초파리의 유전과 진화를 변화시키는 증거가 나타남으로써 생물의 유전에 이미 영향이 나타나는 증거가 수집되고 있으며, 생물의 멸종을 촉진하고 토양생물의 호흡량을 증가시켜서 대기 중의 이산화탄소 농도를 높이게 되었다.

 


지구온난화와 기후변동(climate change)에 관한 종합사전

<어느 생물학자의 눈에 비친 지구온난화>는 그간 단편적으로 소개돼 온 인간 활동에 의한 지구온난화와 그에 따른 영향과 전망을 종합적으로 살펴볼 수 있는 책으로 총 511장으로 구성된다. 1장에서는 지구온난화를 이해하기 위한 기후물리학의 기초를 다루고, 2장에서는 기후시스템을 이해하도록 서술하였다. 3장에서는 지구온난화의 원인이 되는 온실효과를 설명하고, 4장은 온실가스와 복사강제력의 이해에 초점을 맞추었다. 5장과 제6장에서는 유엔 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)와 기상청의 자료를 인용하여 대기 중의 온실가스와 지구의 평균기온이 과거에 어떻게 변했고 현재 얼마나 상승했으며 미래에 어떻게 변할 것인가를 전망하였다. 7장에서는 대기 중의 이산화탄소 증가에 따라 식물이 어떻게 반응하는가를 소개하고, 8장에서는 지구의 평균기온 상승에 따라 생물이 어떻게 반응하는가를 서술하였다. 9장에서는 정책결정자를 위하여 온난화에서 비롯되는 충격과 완화를 다루었고, 10장에서는 그것을 완화하는 인류의 노력을 서술했으며, 11장에서는 지구온난화를 거슬러 올라가면 닿게 되는 에너지 문제와 관련하여 에너지 효율을 높이는 방안과 신재생에너지 문제를 기술하였다. 요즘 항간에서 제기되는 지구온난화에 대한 회의론을 시정하기 위한 정론을 문답식으로 정리하여 에필로그에서 소개한다.

생물학자인 저자의 전공 밖 분야에 대해서는 각 분야의 석학들의 지원이 따랐다. 특히 우리나라 대기 중 이산화탄소 농도를 20년간 관측한 자료를 제공한 김경렬 교수(해양학)를 비롯하여 정용재 교수(유전학), 박순웅 교수(대기과학), 하두봉 교수(생물학), 김광원 교수(자동차공학) 등이 각 해당 분야에서 전문내용을 교정해 주었다.

이 책의 가장 큰 특징은 280여 개의 그림과 표를 통해 방대한 자료를 압축적으로 정리하고 있으며 짜임새 있는 글 배치를 통해 궁금한 대목을 바로 찾아 읽을 수 있도록 한 점이다. 또한 비전공 독자를 위하여 어려운 전공용어를 가급적 배제하였으며, 학문적 특성상 꼭 필요하여 서술한 기후물리학과 기후시스템이나 지구온난화 메커니즘을 설명하는 도입부의 경우 건너뛰어도 지구온난화를 이해하는 데 무방하다.

 


 


 


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