[논문] 온실가스인 이산화탄소가 성층권을 냉각시키는 원리 판명.
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와일드서지 작성
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https://www.nature.com/articles/s41561-026-01965-8
미국 콜럼비아 대학 연구팀의 연구 결과다.
이산화탄소는 태양열이 우주로 빠져나가지 못 하게
가로 막는 특성을 가지고 있다.
대기 중 농도가 높을수록 지구에 더 많은 열이 갇혀
지표면의 기후 변화가 가속화된다.
하지만 1980년대 이후 관측에 따르면
이산화탄소가 성층권 대기를 냉각시킨다는 게 확인됐다.
지구 온난화가 거짓말이라 주장하는 사람들은
이걸 근거로 내세우기도 했다.
어째서 같은 물질이 위치에 따라 반대 작용을 하는걸까?
지구는 태양으로부터 빛 에너지를 받아
그 일부를 열로 변환해 우주로 방출한다.
이 열 유입과 방출 균형 덕분에 지구 온도는
생명이 생존할 수 있는 범위 내에 유지되고 있다.
이산화탄소는 담요가 체온을 빠져나가지 못하게 하듯,
지표면에 열을 가둬놓는다.
덕분에 대기 중 이산화탄소 농도가 높을수록
지구의 열이 빠져나가기 어려워지고 온도도 높아진다.
하지만 성층권에서는 이게 오히려 반대로 작용한다.
성층권의 열을 우주로 죄다 방출시켜 버리는 것이다.
인간의 활동으로 폭증한 이산화탄소 덕분에
성층권은 자연적인 냉각에 비해 10배 더 빠른 속도로
평균 기온이 내려가고 있다.
바로 이렇게 온도가 내려가는 원인에 대해
지금까지 많은 가설이 나왔지만 뚜렷한 설명이 되진 않았다.
연구팀은 이산화탄소와 적외선의 관계에 주목했다.
적외선은 지구가 우주로 방출하는 주요 열 에너지의 형태다.
이산화탄소는 적외선 파장 길이에 따라
흡수와 방출 효율이 크게 달라진다.
연구팀은 적외선 파장 중에서 방출에 유리한 대역이 있으며,
이것이 우주로 열이 방출되는 것에 크게 기여하는 걸 밝혀냈다.
대기 중 이산화탄소 농도가 증가하며 파장 대역이 확장됐고,
결국 성층권에서 우주로 빠져나가는 열의 양이 증가한 것이다.
성층권 냉각이 촉진된다면, 지구 온난화도 늦춰질 거고
전부 좋은 일인 거 아니냐?
이렇게 생각할 수도 있다.
결론만 말하자면, 오히려 훨씬 좆된 게 재차 확인된 상황이다.
성층권 냉각은 전 지구 열 균형에 영향을 끼치고 있다.
이산화탄소가 증가할수록 성층권은 우주로 열을
더 효율적으로 방출하여 추가 냉각을 촉진한다.
하지만 성층권이 식으면서 방출할 수 있는
적외선 에너지의 양은 줄어든다.
차가운 물체가 뜨거운 물체보다 에너지를 덜 방출한다는
물리 법칙 때문이다.
그 결과, 지구에서 우주로 빠져나가는 열의 총량은 줄어들고,
지표면 근처에 축적된 열은 대폭 증가한다.
결국 성층권 냉각으로 일시적으로
빠져 나가는 열이 늘어난 것처럼 보이지만
실제로는 지구 온난화가 한층 더 강화됐다는 이야기다.
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