STEPI 제 391 회과학기술정책포럼 2015 년 10 월 1 일 IPCC 5 차평가보고서 : 주요이슈와대응방안 권원태 국립기상과학원연구위원한국기후변화학회회장
(2014.11.02, 코펜하겐 IPCC 5 차평가보고서기자간담회 ) Science has spoken. There is no ambiguity in their message. Leaders must act. Time is not our side There is a myth that climate action will cost heavily but inaction will cost much more. (IPCC 40 차총회개회식, 코펜하겐, 2014-10-27) 반기문유엔사무총장의발언내용 - 과학적메시지는확실하다 - 이제는행동해야하는때다 - 조기대응할수록비용이적게든다 Copyright 2015.NIMR 2
정부간기후변화협의체 (IPCC) 1988 년유엔총회결의안제 43 에의해설립 지원 : 세계기상기구 (WMO) 와유엔환경프로그램 (UNEP) ( 이회성, 2013) 기능 : 기후변화, 영향및대응정책에관한과학기술및사회경제에관한과학적이고객관적인정보제공 회원국 : UNFCCC 195 개국가 조직 : 의장단, 3 개실무그룹 ( 과학, 적응, 완화 ), 인벤토리 TF 평가보고서 : 설계부터최종본까지학계 peer review 와각국정부의 review 를거쳐 195 개국이참가하는 IPCC 총회에서확정 정책결정자를위한요약보고서 (Summary for Policy Makers) 는회원국정부의승인을받아확정 IPCC 1차보고서 1990 ( 지구가더워진다 ) UN기후변화협약 1992 IPCC 2차보고서 1995 ( 인간책임이다 ) Kyoto Protocol 1997 IPCC 3차 2001 + 4차 2007 ( 감축해야한다 ) Bali Road Map 2007 IPCC 5차보고서 2013~2014 신기후체제 2015(?) 홈페이지 : www.ipcc.ch UNFCCC & 국제협상 Copyright 2015.NIMR 3
Key Messages from AR5 기후시스템에서인위적영향은확실하다. (WGI, 기후변화의과학적근거 ) 인간이기후를더많이교란시킬수록, 더심각하고광범위한불가역적인영향의위험에직면하게될것이다. (WGII, 기후변화영향, 적응및취약성 ) 우리에게는기후변화를줄이고더번영하고지속가능한미래를위한방안이있다. (WGIII, 기후변화완화 ) 2013.09 2014.04 2014.03 2014.11 Copyright 2015.NIMR 4
인간활동으로인해기후가변하고있다 지구평균기온 지구평균기온은 1880-2012 년간 0.85 상승 지구평균해수면 지구평균해수면은 1901-2010 년간 19 cm 상승 온실가스농도 1750-2011 년온실가스농도변화 이산화탄소 : 278 ppm 390.5 ppm (+40%) 메탄 : 772 ppb 1803 ppb (+150%) 아산화질소 : 274 ppb 324.2 ppb (+20%) CO 2 연간배출량 1750-2011 년 CO 2 누적배출량은 2040 GtCO 2 (IPCC, 2014) Copyright 2015.NIMR 5
온난화로기후시스템에너지증가 64 29 3 3 1 매년지구시스템에저장되는에너지 ~ 15 ZJ/year 해양상층부 (0-700m) (WGI CH3) (IPCC, 2013) 1 ZJ = 10 21 J 해양은 1971-2010 년동안기후시스템에서축적한총에너지의 90% 이상을차지 최근지구시스템축적에너지 ~ 15 ZJ/year Copyright 2015.NIMR 6
온난화의증거와극한기후변화 기온 ( 대기하층 ) 빙하부피 WGI CH2 수증기 육지기온 집중호우현상 해빙면적 해양기온 적설면적 지중해와서아프리카가뭄 북미중부와오스트레일리아북서부가뭄 해수면온도 더운낮과밤, 온난기와폭염 해수면 추운낮과밤 북대서양열대폭풍 ( 허리케인 ) 세기 해양열함유량 온난화의증거 (IPCC, 2013) 극한현상발생빈도경향 Copyright 2015.NIMR 7
우리나라 5 년평균기온과강수 (1912~2013) 1912-45 1946-80 1981-2013 전기에는상대적으로기온이낮고강수량이적은기후 후기에는기온이높고강수량이많은기후로변화 Copyright 2015.NIMR 8
옛날에한강에선 ( 한영성, 1956) 한강의결빙기간은온난화, 도시화및환경변화로인해 20 세기초에비해매우짧아졌다. 4월 3월 2월 1월 12월 9 Copyright 2015.NIMR
온실가스배출량과농도변화 온실가스배출량 (1970-2010) 1750년이후 CO 2 누적배출량의반은 1971-2011년배출 주요배출원 : 석탄, 석유, 가스, 시멘트, 지표이용도변화 CO 2 배출량의 40% 가대기중농도증가에기여 : 해양과육지식물은각각약 30% 흡수 인위적복사강제력 ( 온실효과 ) 는 2.3 W m -2 증가 (IPCC, 2013) Copyright 2015.NIMR 10
이산화탄소농도변화 탄소추적시스템에의한일농도변화 (2009) 남극적도북극 ( 국립기상과학원, 2012) [2013 이산화탄소배출량지도 ] [http://www.carbonmap.org/] Copyright 2015.NIMR 11
1750 년이후온실효과증가 1750 년이래복사강제력 (AR5) 인위적온실효과 ( 복사강제력 ) 는 2.3 W m -2 증가 지구표면적 = 5.1 x 10 14 m 2 CO 2 -eq concentration = 278 e RF/5.35 430 ppm ( 인위적온실효과 ) [ 480 ppm, WMGHGs RF only] (IPCC, 2013) Copyright 2015.NIMR 12
기후변화의원인 자연적원인 태양에너지의변화 수백만년, 11 년 ( 흑점 ) 주기 지구공전궤도의변화 ( 밀란코비치이론 ) 2 만 ~40 만년주기 화산폭발과지각변동 2~3 년, 수백만년주기 기후시스템의자연변동성 수년 ~ 수십년주기 인위적원인 온실가스및에어러솔의증가 삼림파괴및환경변화 Copyright 2015.NIMR 13
기후변화의원인과영향 태양에너지 1951 년이후지구평균기온변화 관측 화산활동 온실가스 인위적영향 자연변동성 에어로졸 자연적원인 자연변동 인위적인영향 (IPCC, 2013) 1951 년이후발생한온난화의반이상은온실가스증가와다른인위적인강제력이원인일가능성이대단히높다. Copyright 2015.NIMR 14
미래기후를예측하려면? 미래온실효과의크기에의해기후가달라짐 온실효과는온실가스와에어로졸의농도에의해결정 IPCC 는미래온실가스 / 에어로졸경로를 4 종으로구분 대표농도경로 (RCP) 시나리오 각 RCP 를기준으로기후변화모델 ( 지구시스템모델 ) 을이용하여 2100 년까지미래기후전망 기후모델비교사업 (CMIP) 지역별기후변화는지역기후모델을이용하여상세화 지역기후상세화사업 (CORDEX) 상세미래기후전망에따라기후변화영향과취약성을예상 기후변화대응을위한적응과완화 Copyright 2015.NIMR 15
미래전망: 기후변화 시나리오 인위적인 원인(온실가스, 에어로졸 변 RCP 시나리오 화 등)에 따른 기후변화를 조사하기 위해 기후변화모델을 이용하여 계산 국제협력 WCRP/CMIP5 WCRP/CORDEX IPCC DDC 시나리오 (기상청) 기후 변화 대응 한 미래 기후(기온, 강수, 습도, 바람 등)의 예측정보로 국가 기후변화 적응 대책 수립의 과학적 근거로 사용됨 기후 모델 국가 기후변화 표준시나리오 부문별, 지역별, 기후변화 영향 평가 및 적응 대책 지원 기후변화정보센터: http://www.climate.go.kr Copyright 2015.NIMR 16 16
RCP 시나리오 : CO 2 배출량과온실효과 실가스배출량(GtCO2) RCP: 대표농도경로. 인위적인기후변화요인의국제공인미래시나리오 ( 온실가스, 에어로졸, 토지이용변화포함 ) 복사강제력온 RCP8.5 ( 고농도 ) 7.884 GtC/yr (2000), 28.817 GtC/yr (2100) RCP6.0 ( 중고농도 ) 7.884 GtC/yr (2000), 17.525 GtC/yr (2080), 13.935 GtC/yr (2100) RCP4.5 ( 중저농도 ) 7.884 GtC/yr (2000), 11.537 GtC/yr (2040), 4.249 GtC/yr (2100) RCP2.6 ( 저농도 ) 7.884 GtC/yr (2000), 10.260 GtC/yr (2020), 0 GtC/yr (2100) 감축없음 적극감축 Copyright 2015.NIMR 17
기후모델의 발달과 국제공동실험(CMIP5) 1990 1995 2001 2007 2 x CO2 IS92 SRES SRES 2013 (IPCC, 2013) GHG Scenarios Copyright 2015.NIMR RCP 18
미래기후변화전망 현재 (1986-2005) 대비미래 (2081-2100) 변화전망 시나리오 기온 ( ) 해수면상승 (cm) RCP 2.6 1.0(0.3~1.7) 40(26~55) RCP 4.5 1.8(1.1~2.6) 47(32~63) RCP 6.0 2.2(1.4~3.1) 48(33~63) RCP 8.5 3.7(2.6~4.8) 63(45~82) (IPCC, 2013) 전지구적으로빙상과빙하, 북반구봄철적설면적감소 ; 영구동토층이녹고있음 기온상승으로 21 세기에는북극해빙범위가지속적으로감소될것으로전망 Copyright 2015.NIMR 19
극한현상 (Table SPM.1) 극한현상관측현황인위적인원인 미래전망 21 세기중반 21 세기말 추운낮과밤 (Warmer, fewer) 더운낮과밤 (warmer, more) 온난기간 / 열파 (frequency, duration) 가능성매우높음가능성매우높음가능성높음사실상확실함 가능성매우높음가능성매우높음가능성높음사실상확실함 가능성높음가능성높음 - 가능성매우높음 호우현상 (frequency, intensity) 대부분지역에서가능성높음 중간신뢰도 대부분육지에서가능성높음 중위도육지대부분에서가능성높음 가뭄 (intensity, duration) 일부가능성높음낮은신뢰도낮은신뢰도가능성높음 열대저기압 ( 태풍 ) (Intensity) 낮은신뢰도낮은신뢰도낮은신뢰도 발생하지않을가능성보다발생할가능성이높음 극한고해수면 (frequency, magnitude) (IPCC, 2013) 가능성높음가능성높음가능성높음가능성매우높음 Copyright 2015.NIMR 20
기후변화 과학적근거와대응 기후시스템의관측된온난화는명백 이산화탄소등온실가스농도증가로온실효과 ( 복사강제력 ) 증가 기후시스템에대한인류의영향은확실 미래에는피할수없고, 가속화되는기후변화와영향전망 기후변화대응 : 적응과완화 온실가스지속적배출로온난화상승및심각한영향전망 적응 기후변화의속도 규모가증가할수록적응한계초과가능성증가 적응은기후변화속도 규모, 지역적특성 상황에따라한계가있음 기후변화를줄이기위해온실가스배출량의감축필요 완화 2100 년 GHG 농도가 450 CO 2 -eq ppm 이하면, 온난화 2 이하억제가능 2050 년까지 GHG 40~70% 감축 ; 2100 년까지배출량 0 또는이하로감축 감축방안이행을위해기술 경제 사회 제도적으로도전이요구됨 온실가스감축을위해에너지공급의탈탄소화, 소비부문의온실가스저감, 탄소흡수원확대등통합적인접근이필수적 Copyright 2015.NIMR 21
대륙별주요위험과위험저감가능성 한반도를포함한아시아지역에서는홍수로인한사회기반시설파괴, 폭염관련사망, 가뭄관련물 식량부족이미래의주요한기후변화위험이될것으로전망 (IPCC, 2014) Copyright 2015.NIMR 22
누적 CO 2 배출량과지구평균기온 (IPCC, 2013) Copyright 2015.NIMR 23 23
2 도목표달성을위한탄소예산 Amount Remaining: Total Carbon Budget: 790 GtC Amount Used 1870-2011: 515 GtC 275 GtC AR5 WGI SPM 2 도목표달성을위해 1870 년이후누적배출량을 790 GtC 로제한하여야하며, 이미총량의 2/3 에해당하는 515 GtC 를배출하여향후 275 GtC 를세계각국에서배분해야함 온실가스감축은통합적인접근이필수적 : 에너지공급의탈탄소화및소비부문에서의온실가스저감, 탄소흡수원확대등을종합적으로고려하면보다비용효과적정책가능 화석연료매장량은남아있는탄소예산의 4-7 배 ( 자원량은매장량의 4 배이상임 ) Copyright 2015.NIMR 24
배출량, 기온변화, 리스크, 감축의종합적관계 Figure SPM.10 기후변화리스크 기온상승과누적배출량 위험한수준 WGII WGI (IPCC, 2014) WGIII 2050년온실가스감축량 Copyright 2015.NIMR 25
한반도미래기온 / 강수량변화전망 ( 기상청, 2012) Copyright 2015.NIMR 26
한반도미래극한현상전망 (RCP8.5) 기상청기후변화정보센터 (www.climate.go.kr) 에서국가기후변화표준시나리오 ( 전지구, 동아시아, 한반도, 남한 ) 제공 시나리오 (RCP8.5) 현재 (1981-2010) 미래 (2071-2100) 경향 (/decade) 기온 ( ) 12.5 17.8 0.59 강수량 (mm) 1308 1549 27 폭염 (day) 10.1 40 3.3 열대야 (day) 3.8 52 5.4 집중호우 (day) 2.3 3.2 0.1 서리 서울. 경기 (RCP8.5) 2001-2010 vs 2071-2100 폭염 계절은 5 와 20 를경계로구분 (Kim et al., 2015) Copyright 2015.NIMR 27
우리나라기후변화의위험과영향전망 RCP8.5 시나리오의경우평균기온은 5 도이상상승전망 강수량은 30% 이상증가전망되며, 호우강도와횟수가증가 서리일은감소하고, 열대야일은증가 ; 해안에서변화율이큼 여름은길어지고겨울은짧아짐 : 식물성장기간은해안에서더길어짐 내륙산악지역을제외한지역은아열대기후대로변화 생육도일과유효적산온도변화로농작물재배적지북상 폭염, 아열대전염병등건강위험, 태풍, 호우등자연재해로인한피해증가 해안에서는해수면상승으로갯벌생태계취약, 해수범람위험도증가 지역별대응방안 지역의자연 사회 경제특성을반영한대응방안수립 미래기후변화영향및취약성에따른지역별적응 지역기관 / 민간온실가스감축 Copyright 2015.NIMR 28
Knowledge Gaps in Science Regional climate change Regional phenomena (ENSO, monsoon, tropical convection etc.) Regional climate information for stakeholders Extreme events, sea level rise Near-term future climate projection Initialization/data assimilation Improvement of climate models Better understanding of climate variability Carbon cycle-climate interactions Decadal changes in GHG fluxes and concentrations Risk of abrupt and/or large biogeochemical-climate feedbacks Terrestrial vegetation processes in managed environment Topics: aerosol effects on cloud, water cycle, decadal variability, cryospheric processes Copyright 2015.NIMR 29
기후변화대응정책 왜대응해야하나? 지구온난화는피할수없다. 지구온난화는가속화되고있다. 분야별대응정책 과학 (Physical science): 기후변화탐지및원인규명, 물리과정이해로불확실성감소 기후변화모델개발및전지구와지역의미래기후변화전망 위험한수준의기후변화에대한평가필요 적응 (Adaptation): 기후변화로인한피해는자연재해, 생태계에가장큼 국가와지자체의역할이중요 ( 사회적인프라 ) 기후변화취약성은지역 ( 사회경제, 기후, 환경, 자연 ) 에따라상이 감축 (Mitigation): 이산화탄소등온실가스의배출감축추진 에너지사용을줄이고, 에너지원을다원화 ( 신 재생에너지등 ) 기술개발과산업, 민간의참여가요구 Copyright 2015.NIMR 30
앞으로주목해야할이슈 2015 년 10 월 IPCC 의장선출 2015 년 12 월신기후체제확립을위한 UNFCCC 당사국회의 (COP21) 국가별제출한 INDC 에근거하여미래감축규모협의 2 도이상온난화억제가능성은낮음 피할수없는온난화에대비하기위한적응정책미흡 자연재해, 해수면상승, 국민건강, 식량안보등 사회기반시설의계획 ~ 완료에는시간과예산필요 국내에서 IPCC 에대한지적기여미흡 총 850 여명집필진중국내집필진은 7 명에불과 : 국가지원시급 전문가그룹에서는 6 차평가보고서에서다루어야할주제발굴 기후변화대응주요주제 국내외온실가스감축량배분방식및시기 지역규모기후변화및향후단기기후변화전망개선 위험한수준이상의온난화에대한리스크평가및대응 기후변화대응에가장중요한기반은국민적공감대형성임 Copyright 2015.NIMR 31
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