Hunga Tonga 화산 폭발은 지구 온난화 예측과 어떻게 모순됩니까?

2022년 1월 14일과 15일에 폭발한 홍가 통가 화산. 저작권: Tonga Geological Services / Zuma Press / Zuma / Atomic Energy Agency(Dr. Mark Schoberle 제공)

텍사스 A&M 대학의 연구에서는 2022년 헝가통가(Hunga Tonga) 화산 폭발이 기후에 미치는 영향을 조사하여 온난화가 아닌 냉각을 초래했다는 사실을 발견했습니다. 이는 이전의 믿음과 모순되며 기후 역학을 이해하기 위해 지속적인 위성 데이터의 필요성을 강조하여 기후 변화에서 인위적 배출의 지배적인 역할을 강화합니다.

텍사스 A&M 대학의 대기 과학자 Andrew Dessler 박사를 포함한 공동 연구팀은 2022년 Hunga Tonga 화산 폭발이 기후에 미치는 영향을 조사하는 동시에 그 영향에 대한 이전 가정에 도전하고 있습니다.

2022년 1월 중순에 발생한 이틀간의 극적인 사건은 엄청난 양의 화산 에어로졸과 수증기를 대기에 주입했습니다. 역사적으로 1815년 탐보라(Tambora)와 1991년 피나투보 산(Mount Pinatubo)과 같은 대규모 화산 폭발은 에어로졸로 햇빛을 차단함으로써 지구 기후에 상당한 냉각 효과를 가져왔습니다. 그러나 헝가통가(Hunga Tonga) 폭발은 독특한 시나리오를 제시했습니다. 수중 화산으로서 전례 없는 양의 수증기가 성층권으로 유입되어 성층권의 총 수분 함량이 약 10% 증가했습니다.

수증기는 강력한 온실가스이기 때문에 2023년과 2024년에 극심한 지구 온난화의 원인이 될 수 있다는 초기 추측이 있다고 Dessler는 말했습니다. 대신 7월 24일 내셔널 지오그래픽에 발표된 연구팀의 연구 결과는 2023년과 2024년 지구 기온 상승의 원인이 될 수 있습니다. 지구물리학 연구 저널: 대기그 반대를 밝힙니다. 폭발이 실제로 기여한 바는 다음과 같습니다. 냉각 지구는 다른 주요 화산 사건과 유사합니다.

GOES-17 위성은 2022년 1월 15일 Hunga Tonga-Hunga Haapai 화산의 수중 폭발로 생성된 우산 구름의 이미지를 포착했습니다. 초승달 충격파와 수많은 번개도 볼 수 있습니다. 저작권: NOAA 및 NESDIS의 허가를 받아 GOES 이미지를 사용한 Joshua Stevens의 NASA 지구 관측소 이미지

화산 폭발의 냉각 효과

“Honga Tonga-Hunga Haapai 폭발 이후 2년 동안 기후 세력의 진화”라는 제목의 연구팀의 논문에는 텍사스 A&M 대학교 대기과학과 교수이자 텍사스 국립 환경 센터 소장인 Dessler의 통찰력과 분석이 포함되어 있습니다. 기후 연구; 제1저자인 버지니아주 함부르크에 소재한 버지니아 과학기술재단(Virginia Science and Technology Foundation)의 수석 과학자인 Mark Schoberl 박사; 그리고 미국항공우주국(NASA)의 여러 과학자들이 있습니다.

그들의 방법론에는 분석이 포함되었습니다. NASA 연구진은 미국 국립해양대기청(NOAA) 위성 데이터, 에어로졸, 수증기 등 다양한 변수를 사용하여 지구 기후 시스템의 에너지 균형을 추정했습니다. 그들의 분석에 따르면 폭발로 인해 기후 시스템에 들어가는 것보다 나가는 에너지가 더 많아 약간의 냉각 효과가 발생하는 것으로 나타났습니다.

데슬러 교수는 “우리 논문은 2023년과 2024년에 화산 폭발이 극한의 기온을 초래했다는 설명에 찬물을 끼얹는다”며 “대신 지구 온난화의 주요 원인으로 주로 인위적인 온실가스에 초점을 맞춰야 한다”고 설명했다. 현재 진행 중인 엘니뇨 현상이 큰 도움이 됐다”고 말했다.

시사점 및 향후 연구

Dessler에 따르면, 이 연구는 과학자와 일반 대중에게 중요한 의미를 갖습니다. 최근 지구 온난화의 주요 요인으로 화산 폭발을 거부함으로써 연구팀의 연구는 인간이 초래한 온실가스 배출이 기후 변화의 주요 원인이라는 견해를 강화했습니다. 지구 온난화의 원인에 대한 지속적인 논쟁과 잘못된 정보를 고려할 때 이러한 초점은 특히 중요합니다.

더욱이 Schoberl은 이번 연구가 위성 기반 성층권 측정에 대한 지속적인 투자의 중요성을 강조한다고 말했습니다.

“홍가 통가(Honga Tonga) 폭발에 대한 우리의 이해는 상당 부분 성층권 위성 측정에 대한 투자에 기인합니다. 국립해양대기청 Schoberl은 “NASA와 NASA는 지난 20년 동안 많은 노력을 기울였습니다. 그러나 가장 중요한 장비 중 일부가 교체되지 않은 ‘성층권 데이터 사막’의 가능성에 대해 조심해야 합니다”라고 덧붙였습니다.

해결되지 않은 질문과 앞으로 나아갈 길

이 연구 논문은 많은 중요한 질문에 답하고 있지만 Dessler는 이것이 또한 새로운 질문을 제기한다는 점을 인정합니다. 예를 들어, 연구자들은 홍가통가(Honga Tonga) 폭발과 관련하여 해결되지 않은 몇 가지 문제를 강조했습니다. 예를 들어 이러한 격렬한 폭발로 인해 생성된 이산화황의 예상치 못한 낮은 수준과 폭발이 2023년 오존홀에 미치는 최소한의 영향 등이 있습니다. 2023년 오존홀 2023년에는 남극 대륙의 오존층이 상당히 얇아져 더 많은 유해한 자외선이 지구 표면에 도달할 것으로 예상됩니다. 게다가, 모델이 예측한 것 이상으로 성층권에 수증기가 지속된다는 사실은 성층권 순환 과정에 대해 아직 배울 것이 많다는 것을 시사합니다.

과학자들이 끊임없는 질문을 해결하고 성층권에 대한 이해를 심화시키기 위해 노력하는 동안 Schoberl은 팀의 작업이 기후 변화 문제를 해결하기 위한 지속적인 연구와 정확한 데이터의 중요한 필요성을 강조한다고 말했습니다.

참고: M. R. Schoberl, Y. Wang, J. Taha, D. J. Zawada, R. Aoyama 및 A. Dessler의 “Honga Tonga-Hunga Haapai 화산 폭발 이후 2년 동안의 기후 강제력의 진화”, 2024년 7월 24일 , 지구물리학 연구 저널: 대기.
DOI: 10.1029/2024JD041296