| 난징대학, 온실가스의 온난화 효과 과소평가 가능성 제안 | ||
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 최근 난징(南京)대학 대기·지구시스템과학교육부국제협력연합실험실 연구팀은 에어로졸의 간접적 기후효과 연구에서 획기적 진전을 거두었다. 해당 연구성과는 "Aerosol-driven droplet concentrations dominate coverage and water of oceanic low-level clouds"란 제목으로 "Science"에 게재되었다. 해당 성과는 주어진 기상조건에서 구름-물 경로(cloud liquid water path) 및 수송량에 대한 영향을 통해, 해양 하층운 복사강제력의 대부분 변화(75%)를 구름 응집핵(CCN)의 변화로부터 해석할 수 있음을 규명하였다. 이는 기존 연구에서 해양 하층운 복사강제력에 미치는 CCN의 영향이 엄청 과소평가되었음을 설명함과 아울러 온실가스의 온난화 효과도 심하게 과소평가되었을 가능성을 의미한다. 해당 성과는 기존에 연구해온 인간활동으로 인한 기후변화에 대한 인식을 높여주었고 또한 미래 기후변화 예측에도 중요한 의미가 있다. 구름 응집핵으로서의 에어로졸 입자에 의해 야기되는 구름 복사강제력 변화는 인간활동에 의해 유래된 복사강제력의 주요 구성 부분일 뿐만 아니라 기후 평가에서 불확실성이 가장 큰 항목이기도 하다. 입사 태양복사에 대한 해양 하층운의 유의적 반사작용 및 이로 인한 냉각효과를 감안해 에어로졸 입자가 어떻게 해양 하층운의 성질에 영향을 미치고 나아가 해양 하층운 복사강제력에까지 영향을 미치는지를 밝히는 것은 지구시스템의 에너지수지 및 기후변화를 이해하는데 중요한 의미가 있다. 기존 연구에서 사용해온 위성관측에 기반한 에어로졸 광학신호(예를 들어 광학 두께 또는 에어로졸 지수)로 에어로졸-구름 상호작용을 연구하는 방법은 반전기술의 제한을 받아 구름속에 진입한 실제 CCN 농도를 나타내기 어렵고 깨끗한 대기속의 CCN 농도는 더욱이 측정할 수 없다. 그리고 CCN과 기상요소가 구름에 대한 영향을 어떻게 분리할 것인지는 해당 연구에서 또 하나의 어려움이다. 상기 두 문제를 해결하기 위해 연구팀은 다음과 같은 방법을 제안하였다. 새로 구축한 구름방울 수농도(Nd) 및 구름밑면 상승속도(Wb) 반전방법을 통해 구름밑면 과포화 상태에 상응하는 CCN 농도를 획득함으로써 상기 에어로졸 광학신호를 이용한 에어로졸-구름 상호작용 연구의 어려움을 해결하였다. 또한 기상요소에 기반해 구름을 분류한 후 각 유형에 대한 CCN의 영향을 별도로 연구함으로써 기상요소의 간섭을 효과적으로 배제하였다. 그림에서 색상은 구름방울 수농도를 나타내고 단위는 ㎤이다. 구름방울 수농도 분포를 통해 선박 배출 흔적을 쉽게 식별해낼 수 있다. 1㎤당 구름방울 수가 50 이상일 때 강수가 억제되는 동시에 구름에 덮인 면적은 더 커진다. 선박 배출 흔적이 겹치는 곳에서 구름방울 농도와 구름 면적은 더 크게 나타난다. 작은 구름방울로 구성된 구름층이 클수록 우주로의 태양에너지 복사는 더 많아진다. 동 연구는 이스라엘 히브리대학 Daniel Rosenfeld 교수를 중심으로 중국 산시성(陝西省)기상과학연구소 주옌녠(朱延年) 박사, 난징(南京)대학 왕밍화이(汪名懷) 교수, 저장(浙江)대학 위사오차이(俞紹才) 교수 및 미국, 독일의 학자가 공동으로 완성하였다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2019/1/422303.shtm |
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