(Original Article : https://climate.nasa.gov/blog/2953/there-is-no-impending-mini-ice-age/)
불편한 문제를 다루는 시간 : 앞으로 수십년 동안 태양 에너지 생산량이 감소한다면, 빙하기나 소빙하기가 닥치지 않을 것이다.
평생동안 태양은 자연스럽게 에너지 생산의 변화를 겪는다. 변화 중 일부는 11년 주기로 활동량의 최고점 (많은 흑점) 과 최저점 (적은 흑점) 을 보이며, 이는 상당히 예측 가능하다.
위 그래프는 1880년 이후 지구 표면 온도 변화 (빨간색 선)와 지구가 받는 태양 에너지 (노란색 선)를 제곱미터 당 와트 (W/m2)로 비교한 것이다. 얇은 선들은 1년 단위로 나타낸 것이고 두꺼운 선들은 11년 단위로 나타낸 것이다. 11년 평균을 두꺼운 선으로 배치하고 1년 단위로 된 세밀한 얇은 선들을 그 뒤로 배치하여 추세를 더 분명히 이해할 수 있도록 하였다.
지구가 받는 태양 에너지의 양은 1950년대 이후 순증가 없이 태양의 자연적인 11년 주기의 작은 오르내림을 따라왔다. 반면에 같은 기간동안 지구의 기온이 눈에 띄게 오른 것을 확인할 수 있다. 이것의 의미는 태양이 지난 50년간 관측된 지구 온난화를 야기했을 가능성이 극히 낮다는 것을 말한다.
하지만 그렇게 태양은 긴 시간동안 더 조용해지고, 훨씬 더 적은 태양 흑점을 경험하고 에너지를 덜 발산한다. 이것은 “태양 극소기 (Grand Solar Minimum)”라고 불리며, 마지막으로 이런 일이 일어났을 때와 “소빙하기”라고 불리는 시기(기원전 약 1650년에서 1715년까지의 극도로 적은 태양 활동이 일어난 시기: 화산 에어로졸의 냉각과 낮은 태양 활동의 조합으로 표면 온도를 낮춘 시기)가 같다.
태양 극소기와 같은 비정상적인 시기는 지난 35년동안 우주 기반 관측에 따르면 방사조도 측면에서는 한 사이클에서 다음 사이클로의 변화가 거의 없었지만, 태양의 자기 활동과 에너지 출력이 수십년에 걸쳐 달라질 수 있다는 것을 보여준다. 2008년 12월에 시작되어 2020년에 끝날 것으로 보이는 태양 주기 24는 이전의 두 주기보다 규모가 작았다.
때때로 연구원들은 다가오는 태양 주기가 최소한의 활동을 장기간 나타낼 수 있다고 예측했다. 그러나 이러한 예측은 날씨에 관한 예측 모델만큼 설득력있는 예측이라고 주장하기는 어렵다.
그러나 만약에 그러한 태양 극소기가 발생한다면 얼마나 큰 영향을 미칠까? 기후를 특정 방향으로 밀어낼 수 있는 요인인 기후 강제력 측면에서 태양 과학자들은 -0.1 W/m2 가 될 것으로 추정한다. 이는 현재 이산화탄소 농도가 약 3년 증가한 것과 동일한 영향력을 가진다.
따라서 새로운 태양 극소기는 인간 활동으로 인한 몇년간의 온난화를 상쇄하는 역할을 한다.
이것은 무엇을 의미하는가? 인간이 화석 연료를 태울 떄 발생하는 온실가스 배출로 인한 온난화는 장기간 지속된 태양 극소기로 인한 발생할 수 있는 냉각보다 6배 더 크다.
비록 태양 극소기가 한 세기동안 지속된다고 하더라도, 지구의 온도는 계속 올라갈 것이다. 그 이유는 단지 태양의 생산량의 변화보다 더 많은 요소들이 지구의 온도를 변화시키기 때문인데, 오늘날 그 요소들중 가장 지배적은 것은 인간이 초래한 온실가스 배출에서 오는 온난화 때문이다.
관련기사: 기후 변화에서 태양의 역할은 무엇인가?
태양은 지구상의 생명체에 영향을 미친다; 태양은 우리가 생존할 수 있을 만큼 지구를 따뜻하게 유지하는데 도움을 준다. 또한 지구의 기후에도 영향을 미친다. 우리는 태양의 주위를 도는 지구 궤도의 미묘한 변화가 과거 빙하기의 시작과 끝의 원인이라는 것을 알고 있다. 하짐나 지난 수십년간 우리가 보아온 온난화는 지구 궤도의 변화와 연관되기에는 너무 빠르고, 태양 활동에 의해 야기되었다고 보기에는 너무 크다.
태양은 항상 같은 수준의 밝기로만 빛나지 않는다. 태양은 한 번의 태양 주기를 완료하는 데 약 11년이 걸린다. 각 주기 동안, 태양은 활동성과 외관에 다양한 변화를 겪는다. 태양이 우주로 방출하는 물질의 양과 태양 흑점과 태양 플레어의 크기와 수와 같이, 태양 방사선의 수준은 올라가거나 내려간다. 이러한 변화는 우주, 지구 대기, 지구 표면에 다양한 영향을 미친다.
현재의 태양 주기인 태양 주기 24는 2008년 12월에 시작되었고 이전의 두 사이클보다 덜 활동적이다. 이 주기는 2020년에 끝날 것으로 예상된다. 과학자들은 아직 다음 태양주기가 얼마나 강할지 자신있게 알지 못한다.
태양의 주기는 기후에 어떤 영향을 미치나?
유엔 정부간 기후 변화 위원회 (IPCC)에 따르면, 현재의 과학적 합의는 태양 활동의 장기적이고 단기적인 변화가 지구의 기후에서 아주 작은 역할을 한다는 것이다. 인간이 생산한 온실가스의 증가된 수위로 인한 온난화는 사실 최근의 태양활동의 변화 때문에 어떤 영향보다 몇 배 더 강하다.
40년 이상 동안, 인공위성은 태양의 에너지 생산량을 관측해왔는데, 이 수치는 그 기간 동안 0.1퍼센트 이하로 상승하거나 하강했다. 1750년 이래로, 인간이 화석연료를 태우면서 발생하는 온실가스에 의한 온난화는 태양 자체에서 같은 시간 동안 발생하는 약간의 추가적인 온난화보다 50배 이상 더 크다.
우리는 ‘태양 극소기’를 향해 가고 있는가? (그리고 그것이 지구 온난화를 늦출 것인가?)
위에 언급했듯이, 태양은 현재 더 낮은 수준의 태양 활동을 경험하고 있다. 일부 과학자들은 이것이 수십 세기에서 수 세기 동안 낮은 태양 활동을 하는 태양 극소기의 시작일 수도 있다고 추측하는 반면, 다른 과학자들은 그 위치를 뒷받침할 증거가 불충분하다고 말한다. 태양 극소기 동안, 태양 자력은 아주 최소한으로 줄어들며, 태양 흑점은 드물게 나타나고, 지구에 도달하는 자외선이 적다.
1645년과 1715년 동안 지속된 가장 큰 최근의 사건인 “몬더 극소기 (Maunder Minimum)”는 “소빙하기” (13세기부터 19세기 중반까지)와 겹쳤다. 과학자들은 태양 최소치가 길어지면 기후가 냉각될 수 있었는지에 대한 연구를 계속하고 있지만, 몬더 극소기가 작은 빙하시대를 촉발시켰거나, 적어도 그 자체로는 그렇지 않다는 증거는 거의 없다(특히, 작은 빙하시대는 몬더 극소기 이전에 시작되었다. 소빙하기의 원인에 대한 현재의 이론은 해양 순환의 자연적인 변동, 인간에 의한 토지 이용의 변화 그리고 덜 활동적인 태양으로부터의 냉각과 함께 다양한 사건들이 기여할 수 있었다고 생각한다; 전체적으로 화산 에어로졸에 의한 냉각이 그 역할을 했을 것이다.
최근 몇 년간의 몇몇 연구는 또 다른 태양 극소기가 지구 표면 온도에 미칠 수 있는 영향을 조사해왔다. 이 연구들은 최저기온이 섭씨 0.3도까지 내려갈 수도 있지만, 이것은 기껏해야 느려지겠지만 인간이 초래한 지구 온난화를 역전시키지는 않을 것이라는 것을 시사했다. 지구에 도달하는 에너지의 작은 감소가 있을 것이다; 그러나, 현재의 이산화탄소 농도 증가의 단 3년이 그것을 보충할 것이다. 게다가, 태양 극소기는 행사가 끝나면 지구 기온이 빠르게 반등하면서, 온화하고 일시적일 것이다.
더욱이, 장기간의 태양 극소기 또는 몬더 극소기도 인간이 초래한 온난화를 짧고 최소한으로 민들 수 있을 것이다.
태양 주기에 대해 더 자세히 알아보가: https://scijinks.gov/solar-cycle/
