기후변화와 물순환구조의 관계

물의 순환(Water Cycle)이란 지구상의 모든 물이 끊임없이 움직이는 것입니다.

지구상에 있는 물의 양은 절대 변하지 않으면서 다양한 형태로 순환하여 날씨 패턴과 수류를 통해 전 세계로 운반됩니다. 비에서 바다, 강, 지하수, 빙하에 이르기까지 모든 것은 지구의 물 순환의 일부인 것입니다.

물 순환은 일반적으로 모든 물이 결국 거치는 다양한 단계 또는 과정으로 나뉩니다.

이 과정에는 증발, 응결 및 강수뿐만 아니라 차단, 침투, 침투, 증산, 유출 및 저장의 주요 세 가지가 포함됩니다.

이 단계는 인간, 식물 및 동물이 지구의 생명과 번영을 위해 의존하는 주기를 구성하게 되는 것입니다.

 

---

물 순환에 대한 기후 변화의 영향

기후 변화는 지구의 물 순환에 점점 더 큰 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다. 

산업혁명 이후 지난 200여년간 산업생산과 운송, 농업 등의 인간의 경제활동으로 인해 탄소배출은 급격히 증가했으며이는 지구의 평균 기온 상승이라는 결과를 가져왔습니다. 이러한 지구온도 상승은 물 순환의 모든 단계에 있어 직접적인 영향을 미쳤습니다. 

 

---

물의 증발

증발은 물(일반적으로 지표면이나 수역에 있음)이 수증기로 변하는 과정입니다. 이 과정에는 열이 필요하며 액체 상태의 물이 기체가 되어 대기 중으로 올라갑니다. 전 세계의 평균 기온이 상승함에 따라 증발량도 증가했습니다. 

증발과 강수는 매우 밀접하게 연결되어 있기 때문에 증발의 증가는 또한 전 세계적으로 더 많은 양의 강수를 직접적으로 초래했습니다.

증발의 원리

 

햇볕에 말랐던 웅덩이를 생각하면 그 웅덩이에 있는 물이 햇빛의 따스함을 받아 증발됩니다.

따라서 그 웅덩이는 마르고 그 안의 물은 공기 중의 수증기로 전환됩니다. 날이 더워질수록 이 과정이 더 빨라집니다.

더 큰 규모로 보면 전 세계의 더 중요한 수역에서도 같은 일이 일어나고 있습니다.

지구 온난화로 인한 기온 상승과 오존 감소로 인한 태양의 온기가 증가함에 따라 이 열이 호수, 연못, 바다로 전달되어 물이 훨씬 빠른 속도로 증발합니다.

수년 동안 주변에 있었던 많은 알려진 호수가 건조되거나 적어도 기후 변화로 인한 온도 상승으로 인해 면적이 감소하기도 합니다. 볼리비아의 푸포 호수는 볼리비아에서 두 번째로 큰 호수였습니다. 그러나 2015년 이 지역의 극심한 가뭄으로 호수가 완전히 말라버렸습니다. 마찬가지로, 콜로라도 강에 위치한 인공 호수인 미드호(Lake Mead)는

가뭄과 온도 상승으로 인해 2000년 이후 평균 수위가 37미터 낮아진걸로 조사되었습니다.

---

 

강수량

증발과 강수량은 물 순환 내에서 매우 밀접하게 연결되어 있기 때문에 가뭄과 기후 변화로 인한 증발 속도 증는 필연적으로 강수량 증가라는 결과를 불러왔습니다.

물이 더 빨리 증발할 뿐만 아니라 대기가 따뜻해지면 더 많은 수분을 보유할 수 있으므로 더 많은 비가 내립니다.

지표면의 물은 기체 상태로 변화되어 대기 중에서 수증기가 되면서 상승하여 구름을 형성합니다. 

구름이 모이면 점점 더 많은 수증기가 모입니다. 일단 구름이 수증기로 인해 너무 무거워지면(즉, 가스 또는 대기의 수증기 비율이 너무 높음) 물은 응축이라는 과정에서 다시 액체로 형성되기 시작하고 강수로 구름에서 떨어집다.

(비, 눈, 진눈깨비 등)

이것은 증가된 증발의 균형을 맞추는 것처럼 보일 수 있지만 실제로는 그렇지 않습니다. 

지구의 대기순환과 날씨 패턴으로 인해 증발하는 물은 절대 같은 지역에 떨어지지 않습니다. 증발된 물은 모여 구름을 형성하고 다시 떨어지기 전에 평원이나 산을 가로질러 이동하게 됩니다.

이로 인해 지구는 지난 몇 년 동안 날씨 패턴에 큰 변화를 겪었습니다. 일부 지역은 극심한 가뭄을 겪었지만 다른 지역에서는 홍수가 증가했습니다. 기본적으로 이것은 증발의 속도 때문입니다.

물은 빠르게 증발하기 때문에 더 빨리 응축되고 침전됩니다. 이것은 극심한 비 폭풍과 돌발 홍수 상태로 이어집니다.

 

---

기후 변화로 인한 홍수

기후 변화와 물 순환에 미치는 영향으로 인해 증가하는 홍수 유형은 크게 4가지가 있습니다. 

 

첫 번째는 특정 지역에서 빠르고 과도한 양의 물이 발생하는 돌발 홍수입니다.

두 번째는 도시 홍수 입니다. 이는 도시의 배수 시스템이 갑작스럽게 쏟아지는 폭우를 감당할 수 없을 때 발생하게 됩니다. 일부 도시에서는 홍수에 대비해 거대한 빗물 저장소 등을 만들어 놓았지만 최근에 발생하는 폭우는 이러한 저장소를 매우 빠르게 채워주어 저장소로도 감당할 수 없게 만들기도 합니다. 

세 번째와 네 번째 유형은 유사하며 강둑 범람과 해안 범람입니다. 

두 경우 모두 증가된 강수량이 수역을 압도하고 강, 호수 또는 바다가 주변 지역으로 유출되어 대규모 홍수를 유발합니다. 2017년 봄 캐나다 토론토에서는 강수량이 증가하여 온타리오 호수가 범람했습니다. 토론토 시와 토론토 섬을 포함하여 호수 제방을 따라 세워진 도시들은 물에 잠겼으며, 도로와 주택에 큰 피해를 입혔습니다.

 

---

기상이변

홍수는 극한 날씨 범주의 일부이며 기후 변화의 가장 큰 부작용 중 하나입니다.

이전 용어는 단순히 '지구 온난 화'를 지칭하는 데 사용되었지만 과학자들은 이제 이 온난화가 기후와 날씨의 모든 측면에 영향을 미치고 전 세계적으로 위험한 극한 기상 사건의 양을 심각하게 증가시켰다는 것을 알고 있습니다.

 

지난 30여년 간 열대성 폭풍, 허리케인 및 몬순의 강도가 크게 증가했으며, 허리케인은 모든 자연 재해 중 가장 피해가 심각할 수 있습니다. 연구에 따르면 연간 허리케인이 발생하는 횟수는 비슷하지만 카테고리 4 및 5 등급의 허리케인의 횟수는 증가했습니다. 이는 한번 허리케인이 발생하면 피해규모가 이전보다 훨씬 커졌다는 것을 의미합니다.

이를 통해 우리는 물 순환의 변화로 대기 중에 더 많은 수준의 수분이 있으며, 해수 온도가 증가했음을 유추할 수 있습니다.

---

해수면 상승

 

이러한 모든 변화에 더해 해수 온도도 상승하고 바다는 더욱 산성화되고 있습니다. 마찬가지로, 전 세계적으로 따뜻한 기온은 빙하와 극지방의 만년설이 줄어들고 녹고 있음을 의미합니다. 이것은 두 가지 주요 문제를 야기합니다.

 

첫째, 얼음이 녹으면서 빙하 경관과 극지방 동물의 서식지가 손실되고 있습니다. 또한 얼음이 녹으면서 얼음보다 태양을

더 강하게 반사하는 개방된 물이 생성되어 이 과정을 더욱 가속화합니다.

두 번째 주요 문제는 얼음이 녹으면서 주변의 물을 밀어내고 바다가 상승하고 해수면이 상승한다는 것입니다. 바다

는 물 순환에서 핵심적인 역할을 하며, 이러한 변화는 차례로 이 순환의 세심한 균형에 교란을 일으킬 수 있습니다.

---

물 순환이 지구에 미치는 영향

전반적으로 물 순환은 지구 생명체에 매우 중요하며 기후의 약간의 변화에도 크게 영향을 받습니다. 

기후 변화가 계속되고 실제로 매년 증가하는 것처럼 보이면서 지구 온도는 계속 상승하고 있습니다. 

 

이것은 대량 가뭄, 돌발 홍수, 더 강렬한 날씨와 폭풍에 이르기까지 전 세계적으로 다양한 방식으로 물 순환에 영향을 미칩니다.온도가 상승하고 물 순환이 빨라짐에 따라 날씨는 더욱 예측할 수 없게 되며 조건은 더욱 극심해집니다. 균형을 맞추기 보다는 가뭄이 더 악화되고 다른 지역은 침수될 것이며 폭풍우는 우리의 거주지를 더 자주, 더 크게 위협할 것입니다. 변화가 없다면 지구상의 모든 생명체를 지탱하는 물의 순환이 점점 더 위험해질 것입니다.

 

따라서 이러한 기후 문제를  정하여 물 순환과 지구 생태계 전체의 자연적 균형을 회복하기 위해 변화를 주는 것이 중요합니다.