이산화탄소는 지구 온난화의 주범일까?

2023년 지구는 불처럼 뜨거웠다. 버클리 지구는 2023년 세계 평균 기온이 1850~1900년 대비 1.54℃ 올랐다고 발표했다. 역대 최고 기온이다. 예의 그 이산화탄소 때문일까? 물론이다. 하지만 이산화탄소가 주범은 아니다.

 

 

 

 

 

 

 

출처: 동아일보

 

 

IPCC의 보고서에 따르면 세계 온도가 1.09℃ 올랐는데, 1.07℃가 CO₂를 뿜는 인간 때문이라고 한다. 자연의 작품이 아니니, 온난화는 인간의 작품일 것이다. 문제는 CO₂가 주연인가 하는 점이다.
 
CO₂는 오랫동안 지구 온난화의 주범으로 지목받았다. 대중이 이산화탄소를 심각하게 받아들이기 시작한 것은, 칼 세이건(Carl Sagan)이 저서 『코스모스』에서 금성이 대기의 97%를 차지하는 CO₂ 때문에 온도가 467℃로 펄펄 끓게 되었다고 하면서부터이다.
 
그는 책에서 “금성의 대기에 있는 이산화탄소와 수증기 분자들이 적외선 복사열을 거의 완벽하게 차단한다. 그러므로 열복사가 우주 공간으로 나가지 못하고 금성 대기에 갇혀 표면 온도는 점점 상승한다.” 면서 “현재의 금성의 표면이 처한 상황을 보고 있노라면, 우리는 엄청난 규모의 재앙이 지구의 위치에서도 일어날 수 있다는 경고의 메시지를 읽게 된다. … 언젠가는 지구의 기온이 온실효과로 인해 급격히 치솟을 가능성이 있다”고 경고했다.
 
온난화는 전적으로 CO₂ 때문이고, 온실효과로 온도가 폭주해 지구가 금성처럼 펄펄 끓을 수 있다는 ‘탄소 폭주론’은 사실일까?

 

 

 

 

 

출처: 동아일보

 

 

IPCC는 온실가스가 붙잡는 적외선을 계산해 발표했다. IPCC의 발표에 따르면 CO₂는 2.16와트의 적외선을 잡고, 메탄 등은 1.68와트의 적외선을 잡는다고 한다. 합쳐서 온실가스는 3.84와트의 적외선을 붙잡는다. 하늘의 부유 물질인 에어로졸은 구름을 만들고, 스모그를 일으켜 하늘을 어둡게 한다. 온실가스의 ‘양(+)’에서 에어로졸 등의 ‘음(-)’을 빼면 2.72와트의 복사강제력, 즉 열이 지구에 남는다.
 
IPCC의 이 같은 분석은 대부분 기후 모형에서 나온다. 그런데 기후 모형은 하나가 아니다. 집어넣는 변수가 모형마다 다르니, 값도 제각각일 수밖에 없다.
 
한편 인공위성의 발명은 공기의 꼭대기에서 관측을 가능하게 했다. 공기의 꼭대기에서 지구로 들어가는 햇빛과 지구에서 나오는 적외선을 재는 시대가 온 것이다.
 
관측 결과는 놀랍다. 기후 모형은 온실가스가 2.72와트의 빛을 붙잡고 있다고 했는데, 관측 결과, 지구에 0.79와트의 빛만 쌓인다고 한다. 인공위성과 현실의 세계는 많은 이들을 당황하게 만들고 있다.
 
도대체 이유는 무엇일까? 복사강제력은 온실가스와 에어로졸만 다룬다. 그러나 기후는 훨씬 복잡하다. 수증기, 구름, 바람, 해류, 지열 등 기후를 움직이는 수없이 많은 다른 요인이 있다. 지구는 둥글기 때문에 CO₂가 늘 때 다른 기후 요인이 덩달아 어떻게 변할지는 컴퓨터가 계산할 수 없다. 관측과 어긋나는 이유다.
 
IPCC는 세계 온도는 1.09℃ 올랐고, 이 중 인간이 초래한 온도 상승이 1.07℃라고 했다. 그런데 관측을 해보니 지구에 남은 열은 2.72와트가 아닌 0.79와트다. 온실효과는 3배 이상 과장되었다. 따라서 IPCC의 결론은 수정되어야 한다.

 

 

 

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뜨거운 지구, 차가운 해법