빙권의 기후변화

빙권의 기후변화

우리나라와 멀리 떨어져 있는 빙하가 우리나라 기후에 영향을 미칠까?
푸른 별 ‘지구’의 인공위성 사진을 보면 하얗게 빛나는 곳이 있다. 바로 얼음이나 눈으로 덮여 있는 곳이다. 눈이 다져져서 얼음이 된 빙하는 내부의 층이 변형되어 따뜻하고 낮은 고도로 흘러내릴 수 있는데, 이때 빙하는 녹아내리거나 바다로 깨져 들어가 빙산이 된다. 기후변화에 따른 고산 빙하 감소는 고산지역 사람들의 물 이용에 큰 영향을 미치며, 북극이 해빙이 녹음에 따라 우리나라에도 영향이 미칠 수 있다.

빙권의 기후변화

- 빙권은 지구시스템 중 결빙상태에 있는 구성요소를 말한다. 지구의 육지 가운데 약 10%는 빙하 또는 빙상으로 덮여있다. 지난 수십 년 동안, 지구온난화로 인해 빙상 및 빙하의 질량이 손실되었으며, 적설 면적과 극지방의 해빙면적과 두께의 감소로 인해 빙권이 광범위하게 줄었으며, 영구 동토층의 온도도 상승했다.[출처: 변화하는 기후에서의 해양 및 빙권 보고서, 2019]

빙하

- 압축된 눈이 오랫동안 쌓이고 다져져 육지의 일부를 덮고 있는 얼음층을 말한다. 지구 육지 표면의 약 1/10은 빙하라고 불리는 얼음덩어리로 덮여 있지만 빙하는 기후변화에 따라 축소 또는 확대된다.
- 기온이 내려가고 강설량이 늘면 설선(만년설의 하한선을 나타내는 선)의 위치가 내려가고 빙하가 확대되지만, 기온이 상승하고 강설량이 줄면 설선의 위치가 올라가고 빙하가 축소된다. 기후변화로 인한 빙하의 확대와 축소 때문에 빙하는 나무의 나이테와 같은 층을 갖게 되며, 이러한 얼음층을 뚫어 빙핵(ice core)을 추출하여 얼음 속에 갇힌 공기, 꽃가루, 화학물질, 먼지 등을 통해 과거의 기후변화를 알 수 있다.

빙상

- 상당한 두께의 얼음으로 덮이고 면적이 5만 km²(19,000 mi²)가 넘고 지형에 따라 막히거나 제약되지 않고 광대하게 모든 방향으로 퍼져나가는 빙원을 빙상이라고 한다. 그러므로 현재 지구의 빙상은 남극대륙과 그린란드에만 있다. 빙상은 워낙 광대해서 평탄한 빙원이라고 보면 되며, 학자에 따라서는 바다를 덮은 넓고 두꺼운 얼음도 빙상에 포함시키기도 하나, 대부분의 학자들은 빙상은 대륙을 덮은 얼음에 국한시키기도 한다.
- 빙상의 표면은 온도가 낮아도 바닥은 지열(地熱) 때문에 상당히 높은 곳이 있다. 그러므로 지역에 따라서는 빙상의 바닥이 녹아서 다른 부분보다 빨리 흐를 수 있으며, 이런 경우 그 부분이 빙류(氷流 ice stream)가 된다.

<빙상>

대륙빙하

- 빙상이 대륙처럼 광대한 지역을 덮고 아주 천천히 흘러, 대륙빙하(大陸氷河, Continental glacier)라고도 부른다.

빙모

- 빙상보다 작은 빙원을 빙모(氷帽 ice cap)라고 한다. 빙모는 남극반도일대 도서지역과 북아메리카 북쪽 도서지방을 포함한 다른 지역에 있는 빙원이다. 빙모는 면적이 좁아서 돔(dome)모양이나 접시모양이다.

빙붕

- 빙붕은 얼음(빙하, 빙상)이 바다를 만나 평평하게 얼어붙은 거대한 얼음 덩어리로, 일 년 내내 두꺼운 얼음으로 덮여 있는 곳을 말한다.
- 주로 남극대륙, 그린란드, 캐나다 및 러시아 북극해에서 발견되며, 두께는 보통 100m에서 1,000m 범위를 가짐. 빙붕은 주로 다량의 얼음이 중력에 의해 흘러내리다가 바다를 만나게 되면 밀도 때문에 가라앉지 못하고, 얼음을 빙붕의 말단부(ice front)로 계속적으로 이동시키며 수십 년 동안 점차 성장하게 된다.
[출처: 네이버 지식백과] 빙붕(지질학백과, 대학지질학회)

해빙

- 해빙은 광의의 뜻으로 바다에 떠 있는 얼음을 의미하지만 현상에 관계없이 바닷물이 얼어서 만들어진 얼음 덩어리를 말한다. 북극해빙은 매년 태양고도의 변화에 따라 녹고 얼음을 반복하는 계절변동이 뚜렷하다.
- 태양이 비추지 않는 겨울 동안 해빙은 지속적으로 증가하여 3월에 최대로 증가하였다가 태양이 뜨기 시작하는 봄부터 녹기 시작한다. 여름 동안 감소한 해빙은 9월에 최저 면적에 도달한 후 태양이 지는 시기와 함께 다시 증가하기 시작한다. 최근 지구온난화로 인해 여름철 해빙의 면적 감소가 급격히 진행되고 있다.
- 해빙이나 빙하면적이 줄어들면 태양에너지 반사율이 낮아지면서 주위의 온도가 올라가서 온난화가 빨라지는 얼음-반사도 효과(ice-albedo feedback)가 나타날 수 있다.

북극해빙 면적

- 북극해빙 면적은 지난 40년간 약 82,400 km²/년의 속도로 줄어들고 있다(9월기준).
- 현재 추세대로 온실가스 농도가 높아진다면 2050년 이후 여름철 북극 해빙은 완전히 사라질 수 있을 것으로 전망하고 있다.
- 북극해빙 면적이 최소가 되는 9월 기준으로 버포트, 척치, 동시베리아, 랍데프해 지역의 해빙이 감소하였다.

<가을(9월) 북극 해빙면적 변화경향>
[출처: 미국 빙권자료센터(https://nsidc.org/data/seaice_index/compare_trends)]

※ 푸른점선: 최근 41년 경향
※ 빨간점선: 분석 기간 중 가장 급격한 감소시기(13년 기준)의 경향
※ 녹색점섬: 감소경향이 가장 작았던시기(13년기준)의 경향

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  <북극 해빙의 면적 변화(좌 : 1989년 9월, 우 : 2019년 9월)>
  분홍색선: 30년 평균(’90~‘19), 녹색선: 10년평균(‘10~’19)

해빙표면 거칠기

- 해빙표면의 거칠기는 해빙표면의 울퉁불퉁한 정도를 지수로 표현한 것으로 해빙표면의 물성(물 또는 얼음)을 의미한다.
※ 물: 표면거칠기<0.2cm, 혼합: 0.2cm≤표면거칠기≤0.4cm, 얼음/눈: 표면거칠기>0.4cm
- 1989년보다 얼음/눈의 비율이 줄고 경계선상에서 대부분 물로 분포되어 있다.

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  <북극 해빙의 면적 변화(좌 : 1989년 9월, 우 : 2019년 9월)>

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