기후변화에 관한 정부간 협의체(Intergovernmental Panel on Climate Change; 이하 IPCC)가 지난 8월 9일 IPCC 제6차 평가보고서(이하 AR6) 제1실무그룹의 보고서(이하 WG1 보고서)를 승인하고 내용을 발표했습니다. WG1 보고서는 기후변화에 대한 “자연과학적 근거”를 담은 것으로, 관련 연구 14,000건 이상을 700명 이상의 전문가들이 분석하고 종합한 결과입니다.
“Climate Change 2021: The Physical Science Basis”
보고서 전문 보러가기 Full Report
정책결정자를 위한 요약보고서 보러가기 Summary for Policymakers
오늘 소개하는 글은 IPCC의 보고서를 상세하게 분석한 카본브리프의 기사를 요약, 정리한 것입니다. 기사의 내용은 아래 목차로 구성되어 있습니다. 방대한 보고서의 내용을 잘 정리한 기사이며, 가능한 한 핵심만 요약하여 소개합니다. 지난 녹색아카데미 웹진 기사로 아래 항목 중 1, 2번을 전해드렸고, 오늘은 3~4번을 정리하였습니다.
녹색아카데미 웹진 기사 전체 보기 (IPCC 제6차 평가보고서 – 제1워킹그룹 보고서)
카본브리프의 기사 원문 보기 In-depth Q&A: The IPCC’s sixth assessment report on climate science. Carbon Brief Staff. 2021. 8. 9. CarbonBrief.
- IPCC 워킹그룹 I의 제6차 평가보고서는 어떤 보고서인가?
- 지구 기온은 어떻게 변하고 있는가?
- 앞으로 얼마나 더 더워질까?
- 지구평균기온 상승폭이 1.5도를 초과하는 시점은 언제인가?
- 강수 패턴은 어떻게 변화하고 있나?
- 지구상의 눈과 얼음에 가열화가 어떠한 영향을 미치는가?
- 해양에는 어떠한 변화가 일어나고 있나?
- 해수면상승 전망은 제5차 평가보고서 이후 어떻게 변했나?
- 인류가 지구가열화에 가한 영향.
- 급격한 변화와 ‘티핑 포인트’.
- 대기오염이 지구 기온에 어떻게 영향을 미치는가?
- 기후 민감도(sensitivity) 예측은 제5차 평가보고서 이후 어떻게 변했나?
- 탄소 예산(carbon budget; 온실가스를 얼마나 배출할 수 있는가).
- ‘넷-제로’.
- 극심한 기상이변은 어떻게 변하고 있나? 기후변화는 어떠한 역할을 하고 있나?
- 기후 위험도는 전세계적으로 어떻게 변하고 있나?
IPCC의 보고서에서 사용하는 신뢰도와 가능성 표현 방식을 간단히 정리하였습니다. 본문을 읽을 때 참고해서 읽어주세요.
- 신뢰도(confidence)는 다섯 단계로 표현한다
- 매우 낮음(very low)
- 낮음(low)
- 중간(medium)
- 높음(high)
- 매우 높음(very high)
- 가능성(likelihood)에 대한 표현
- 99-100% : 거의 확실(virtually certain)
- 95-100% : 극히 가능성 높음(extremely likely)
- 90-100% : 매우 가능성 있음(very likely)
- 66-100% : 가능성 있음(likely)
- > 50-100% : 아닐 가능성보다 높음(more likely than not.)
- 33-66% : 아마도 가능성 있음(as likely as not.)
- 0-33% : 가능성 적음(unlikely)
- 0-10% : 매우 가능성 적음(very unlikely.)
- 0-5% : 극도로 가능성 낮음(extremely unlikely.)
- 0-1% : 극히 예외적임(exceptionally unlikely)
- 분포(distribution)는 최적 추정값(best estimate)을 전후하여 대칭적으로 고려되지만 늘 그렇지는 않다. 이 보고서에서 ‘very likely range'(표 1에서처럼)라는 표현은 90% 신뢰도로 평가된 것이다. 마찬가지로 ‘likely range’는 66% 신뢰도로 평가된 것을 말한다.
출처 : IPCC, 2021: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis. p.SPM-4.
3. 앞으로 얼마나 더 더워질까?
지구는 이번 세기말이 되면 산업화 이전 시기에 비해 1.4~4.4도 더 뜨거워질 것입니다. 온실가스 배출을 빠르게 줄여 넷제로를 달성하느냐 아니면 배출량이 계속 증가하느냐에 따라 도달 시기가 달라집니다.
이번 제6차 평가보고서(이하 AR6)에서 분석하고 있는 온난화 정도는 제5차 평가보고서(이하 AR5)와 비교해 중요한 몇 가지가 다릅니다. 전체적으로 보았을 때 동일한 배출량 시나리오에 대해 조금 더 더워지고, 불확실성의 폭은 더 좁아졌습니다.
2011~2020년 동안 이미 1850~1900년에 비해 1도 이상 지구 평균기온이 상승했고 여기서 더 더워질 것입니다. 이는 대략 최근 125,000년 동안의 지구역사상 가장 뜨거운 상태입니다.
그래도 지난 십 년 동안의 시기는 남아있는 이번 세기를 통틀어 가장 기온이 낮은 시기가 될 것입니다. 가장 배출량이 적은 시나리오 SSP1-1.9로 간다고 하더라도 그렇습니다(그림 1).
그러나 이번 세기 동안 얼마나 더워질 것인지에 대해서 아직 선택의 여지가 있는 것은 확실합니다. AR6는 5개의 시나리오(그림 1)를 통해 가장 가능성이 높은 미래를 검토했습니다. SSP는 “공통 사회경제 경로”(Shared Socio-economic Pathways)의 줄임말로, “미래 사회경제 발전에 대한 다섯 가지 개괄적인 내러티브”를 기술하기 위해 개발되었습니다. 온실가스 배출량이 가장 적은 시나리오가 SSP1이고, 가장 많은 시나리오가 SSP5입니다.
- SSP1-1.9 : 2100년에 기온상승폭이 1850-1900년 대비 1.5도 이하로 억제되는 시나리오. 21세기 중반에 산업화이전 시기 대비 기온상승폭 1.5도를 약간 벗어나고 이산화탄소 넷제로 배출을 달성하는 시나리오.
- SSP1-2.6 : 21세기 하반기에 이산화탄소 넷제로 배출을 달성하고 기온상승폭은 2도 이하로 유지하는 시나리오.
- SSP2-4.5 : 파리협정에서 약속한 기온상승폭의 위쪽 끝에 해당. 21세기 말에 기온상승폭이 2.7도(2.1~3.5도 범위)에 달한다.
- SSP3-7.0 : 기후 정책이 없으며 기온상승폭이 중간 이상인 시나리오. 특히 CO2 이외 온실가스와 에어로졸 배출량이 높은 경우. 세기말 기온상승폭은 3.6도(2.8~4.6도 범위).
- SSP5-8.5 : 기후 정책이 없으며 기온상승폭이 가장 높은 시나리오. 배출량이 이 시나리오만큼 높은 경우는 화석연료를 사용하는 공통 사회경제 경로에서만 나타난다. 세기말 기온상승폭은 4.4도(3.3~5.7도 범위)
2081-2100년 예상 지구평균기온은, 온실가스 배출량이 가장 적은 시나리오 SSP1-1.9(연한 파랑)로 갈 경우 1850~1900년 대비 1.4도 더 높아질 것이고, 가장 배출량이 높은 시나리오 SSP5-8.5(짙은 빨강)로 갈 경우에는 4.4도 더 높아질 것입니다(그림 1).
보고서에 따르면 2081-2100년의 기온상승폭은, 배출량이 가장 적은 시나리오 SSP1-1.9로 갈 경우 1.0~1.8도가 될 가능성이 높습니다(very likely. 90-100%). 중간 시나리오 SSP2-4.5의 경우에는 2.1~3.5도, 가장 뜨거워지는 시나리오 SSP5-8.5의 경우에는 3.3~5.7도로 높아질 가능성이 큽니다.
2021년 이후부터 20년 간격으로 다섯 가지 시나리오별로 단기, 중기, 장기 지구온난화 예측 결과는 표1과 같습니다. 여기에는 최적 추정값(best estimates)과 매우 가능성 높은 범위(very likely range. 90-100%) 모두 표시되어 있습니다.
“지구 평균기온이 1850~1900년 보다 2.5도 이상 높았던 적은 3백만 년 전이 마지막이었다(중간 정도의 신뢰도).”
– WG1 “Summary for Policymakers”
AR6의 WG1의 보고서에서는 지구 평균기온이 1.5도 이상 올라갈 것인지, 올라간다면 그것이 언제인지 각 시나리오별로 검토했습니다. AR6에서 중요한 혁신적인 사항은 “처음으로” 다각적인 증거들에 기반해서 온난화 예측이 이루어졌다는 것입니다. 여기에는 역사적인 기온 변화와 최근의 온난화 추세에 대한 관측들이 포함됩니다. 예전에는 전적으로 기후 모델에만 근거해서 예측이 이루어졌습니다.
이번에 AR6에서 “평가된 온난화” 예측은 최신 모델인 CMIP6 climate models와 기후 민감도에 대해 업데이트된 예측치를 조합한 것을 기반으로 하고 합니다. 특히 온난화 평가는, “평형 기후 민감도”(equilibrium climate sensitivity)의 추정 범위에 기반한 예측치들을, 역사적인 온난화 추세를 정확시 재생산할 수 있는 CMIP6 모델의 하위 데이타(a subset of CMIP6)에 결합하여 이루어졌습니다. 여기서 평형 기후 민감도는 기후 모델이 아닌 다른 곳에서 도출됩니다.(*카본브리프의 원 기사에서는 AR5와 AR6에서 사용된 모델을 더 자세하게 비교하여 설명하고 있습니다. 상세한 설명은 원 기사를 참조해주세요.)
보고서에 따르면, 미래의 온난화 추세를 평가하는 데 사용된 다각적인 근거 자료들이 “일관적인 결과”를 만들어내고 있으며, 이것은 예측치의 신뢰도가 높다는 것을 의미합니다.
이번 평가보고서에 사용된 CMIP6 모델은 이전에 사용된 CMIP5 모델보다 기후변화에 대한 거시적 지표(large-scale indicators) 시뮬레이션에서 높은 신뢰도를 보이는데, 이는 “물리적, 화학적, 생물학적 과정을 새롭고 더 잘 표현해주고 해상도도 더 높기”때문입니다. 특히 개선된 “구름 시뮬레이션”(simulation of clouds)에서 그렇습니다.
보고서에서는 또한 장기적으로 지구가 얼마나 더 뜨거워질 수 있는지 분석했는데, 2300년까지 온난화가 지속되면 “수백 만 년 동안 한번도 나타나지 않았던” 수준으로까지 기온이 올라갈 수 있습니다.
중간 정도의 신뢰도로, 중간 정도의 온실가스 배출이 계속된다면 2300년의 지구 평균기온 상승폭은 2.3~4.6도가 될 것이며, 이것은 320만 년 전 플라이오세(Pliocene Warm Period) 때와 비슷할 것입니다.
온실가스 배출량이 매우 높은 SSP5-8.5 시나리오로 갈 경우 2300년이 되면 지구 평균기온 상승폭은 6.6~14.1도가 될 것이며, 이것은 5천만 년 전 초기 에오세(시신세, Early Eocene Climate) 이후 한번도 나타난 적 없는 수준의 기온입니다.
4. 언제 지구평균기온이 1.5도가 되나?
파리 협정에 참여한 당사국들이 지구 온난화 수준을 1.5도 이하로 유지하기 위해 “노력을 하겠다”고 서약한 이후, 이 야심찬 기후 목표에 더 많이 집중하게 되었습니다.
2018년 파리 협정문에서 요구하고 있는 바와 같이, IPCC는 “지구온난화 1.5도 특별보고서”(special report on 1.5C; 이하 SR1.5)를 발간했습니다. 세계가 이 한계를 깰 가능성이 얼마나 되는지, 이 일을 피하기 위해서는 어떻게 해야하는지, 이러한 노력이 실패한다면 어떤 일이 벌어질 것인지 등이 이 보고서에 담겨 있습니다.
AR6의 WG1 보고서는 여기서 첫 번째 질문, 즉 산업화 이전 시기보다 지구 평균기온이 1.5도 이상 되는 시점이 언제인지 집중적으로 신뢰도 높게 분석하였습니다.
일부 매체의 보도와 달리, 이번에 알게 된 사항은 SR1.5보고서와 매우 비슷합니다. 정책결정자를 위한 요약보고서(Summary for Policymakers; 이하 SPM)에 기재된 주석에 따르면, 둘을 비교해본 결과, “SR1.5에서 지구 온난화가 처음으로 1.5도 이상이 되는 시기는 AR6의 최적 추정값에 가깝”습니다.
AR6 보고서에 따르면, 대체로 말해서 중간 혹은 더 높은 온실가스 배출량 시나리오로 갈 경우, 1.5도라는 온도 한계치는 21세기에 초과될 것입니다.
온실가스 배출량이 매우 높은 시나리오로 갈 경우, 2021~40년 사이에 1.5도를 넘길 가능성이 매우 높습니다(very likely. 90-100%). 중간 혹은 높은 정도로 온실가스가 배출된다면 1.5도를 넘길 가능성은 높습니다(likely. 66-100%). SSP1-2.6 시나리오처럼 배출량이 낮더라도, 단기간 온난화는 1.5도 한계치를 초과할 가능성이 높습니다.
온실가스 배출량이 매우 낮은 SSP1-1.9 시나리오의 경우에는 조금 다릅니다. 이 시나리오는 “2020년부터” 온실가스 배출량이 감소하고 이산화탄소 배출량이 “2050년대에” 넷 제로에 도달하는 경우입니다.
이 경로로 가면, 온난화 정도가 단기간에는 1.5도에 “도달”하지 않는다고 보고서는 분석하고 있습니다. 그러나 “일시적인 온도 초과(overshoot)가 0.1도 이상은 아닐지라도” 이번 세기 후반에 1.5도 이하로 다시 떨어지지는 않습니다. 그리고 온난화는 2도 이하로 유지될 가능성이 극도로 높습니다(extremely likely. 95-100%).
이번 보고서에서는 언제 지구 평균기온이 1.5도 혹은 2도가 되는지 더 정확하게 평가하고 있습니다. 보고서에서 정의하는 “임계점-교차 시기”(threshold-crossing time)는 지구 표면대기온도(GSAT) 평균이 임계 온도보다 더 높아지는 향후 첫 20년의 중간지점입니다.
“시나리오 SSP5-8.5를 제외하고 모든 시나리오에서, 1.5도 임계점을 교차하는 예측치 중앙값은 2030년대 초반이다.”
– AR6 보고서
특히 온실가스 배출량이 가장 적은 시나리오 SSP1-1.9의 경우, 1.5도 상한은 2025~2044년 사이 20년 사이에 초과될 것이며, 교차 시기는 그 중간 지점인 2035년이 됩니다.
SSP1-2.6 시나리오의 경우, 임계점-교차 범위는 2023~2042년이고 교차 시기는 2032년입니다. 온실가스 배출량이 중간 정도(SSP2-4.5)인 시나리오와 높은 경우(SSP3-7.0)의 시나리오인 경우는 임계점-교차 범위가 2021-2041이고 교차 시기는 2030년으로 동일합니다. 온실가스 배출량이 가장 높은 경우인 시나리오 SSP5-8.5의 경우 교차 시기는 2027년입니다.
그림 2는 AR6와 SR1.5, 그리고 2020년 카본브리프에서 분석한 1.5도 초과 시기를 비교한 것입니다.
이번 WG1의 SPM은 이번 보고서를 SR1.5와 비교할 때, 예측치를 비교해도 되는 부분과 안 되는 부분에 대해 길게 설명하고 있습니다. 특히 AR6는 1.5도를 초과하는 년도에 대해 더 자세하게 다루고 있으며, 이는 SR1.5 SPM(‘지구온난화 1.5도 특별보고서’의 정책결정자를 위한 요약보고서)의 주요 결과들과 직접적으로 비교되어서는 안된다고 말합니다. SPM 각주에는 이렇게 설명되어 있습니다.
“AR6는 특정한 지구온난화 수준이 언제 처음으로 초과되는지 평가하기 위해 실례를 포함하는 시나리오를 고려하고, 복사강제력에 따라 달라지는 미래의 지구표면온도를 평가한 다양한 근거들을 사용하고, 개선된 역사적 온난화 추정치를 사용한다. 따라서 AR6의 평가가 SR1.5의 SPM과 직접적으로 비교되어서는 안 된다.
– AR6 SPM 각주
SR1.5 SPM에서는 1.5도에 도달하는 시점이 마치 2030~2052년 사이인 것처럼 보고하고 있으며, 이는 가장 최근의 온난화 추세에 따라 단순히 선형적으로 외삽한 결과이다.
선형적인 외삽법 대신 SSP1-1.9와 비슷한 시나리오를 고려해본다면, SR1.5에서 예측하는 1.5도 최초 초과 시기는 이 보고서에서 말하는 최적 추정값(the best estimate; *이 값은 그림 2, SSP1-1.9 그래프에서 2035년을 말하는 것으로 판단된다)에 가깝다.”
AR6의 내용에 대한 이전의 요약에서 이미 이런 비교가 이루어졌는데, 1.5도가 초과되는 예측 시기가 “SR1.5에서 예측된 가능 범위(2030-52. the likely range, 66-100%)의 중앙값보다 약 10년 앞당겨진다”는 내용이었습니다. 그러나 여기서 “10년 더 빨리”(10 years earlier)라는 문구는 차후에 삭제되었습니다(“trickle back” document). 대신 AR6에서 예측하는 1.5도 초과 시기는 “SR1.5에서 예측된 가능 범위(2030-52)에서 초반이 될 것”이라는 내용으로 수정되었습니다.
SPM의 각주에서 SR1.5의 2장의 내용도 더 설명하고 있습니다(그림 2). 여기서 예측하는 1.5도 초과 시기는 AR6와 더 직접적으로 비교될 수 있으며, 결과도 매우 비슷합니다(이 내용에 대해서는 카본브리프의 후속 기사에서 더 자세히 다룰 예정).
마지막으로, 자연의 변동성때문에 어느 특정한 한 해의 지구 기온은 장기간 평균 기온보다 더 높거나 더 낮을 수 있다고 WG1 보고서는 말합니다. 중간 정도의 신뢰도로 2030년 전에 어떤 한 해의 지구 평균 기온이 산업화 이전 시기보다 1.5도 더 뜨거워질 확률은 40~60%입니다. 이것은 온실가스 배출량에 따라 다릅니다.
그렇다고 이것이 파리협정의 목표가 깨졌다는 것을 의미하는 것은 아닙니다(이와 관련해서는 카본브리프의 최근 기사 참조).
“The occurrence of individual years with global surface temperature change above a certain level, for example 1.5C or 2C, relative to 1850-1900 does not imply that this global warming level has been reached.”
– AR6 WG1 report
번역, 요약 정리 : 황승미 (녹색아카데미)
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본문에서 *표시는 편집자 주입니다. 번역, 요약하면서 더 자세한 설명이 필요한 곳에 추가하였습니다.
이 글에 등장하는 번역어, 용어 등은 녹색아카데미 웹진 편집자가 신문 기사나 정부 문서 등을 참고하여 선택해 사용하였으므로 공식적인 표현이 아닐 수 있습니다. 이에 대한 더 정확한 우리말 표현은 다른 정부 문서나 추후 번역되어 발간될 IPCC 제6차 평가보고서 한글본을 참고해주세요.
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