책소개

지구온난화의 원인과 실상을 소개하고 그 대책을 모색하는 『지구온난화』. 서울대학교 김준호 명예교수가 집필한 이 책은 기후학, 수학, 물리학, 화학, 지리학, 해양학, 환경학, 생태학 등 여러 학제간의 문제가 얽힌 지구온난화의 실체를 파악하도록 이끌어준다. 최근에 발표된 광범위한 문헌에 근거하여 지구온난화를 다양한 관점에서 접근하고 있다.

출판사 서평

잠 못 이루는 한여름의 열대야 … 지구온난화에게 그 이유를 묻다

당일 오후 6시1분부터 다음 날 오전 9시 사이의 기온이 25℃ 이상인 날을 열대야라고 일컫는다. 갈수록 자주, 그리고 길게 나타나는 우리나라의 열대야는 갈수록 도시민의 밤을 불편하게 만드는 요인이 되고 있다. 열대야 측정이 시작된 이래 최고 폭염으로 기록된 1994년은 열대야 기록 면에서도 최강(?)을 자랑한다.
기온의 일주기는 낮에 높고 밤에 낮은 것이 정상이다. 하지만 지구 기온이 높아짐에 따라 지구 평균의 낮 기온은 낮아졌고 밤 기온은 높아졌다. 1950~2004년 지구의 낮 기온은 옛날보다 10년당 0.07℃씩 낮아졌고, 밤 기온은 높아졌다. 최고기온은 10년당 0.14℃씩 상승했지만 최저기온은 10년당 0.20℃씩 상승하였으므로 최고기온보다 최저기온이 더 높게 상승했다. 특히 서울 지역에서의 1908~2007년(100년간) 연평균 열대야 일수는 연도가 지날수록 증가하는 경향이 뚜렷했다. 1908~1917년 사이의 평균 열대야 일수는 12일이었는데 1998~2007년에는 72일이었다. 무려 여섯 배인 60일이 증가한 것이다. 월별 열대야 일수는 7월 14.8일, 8월 21.4일이었고, 1997년과 2005년에는 9월에도 각각 1회의 열대야가 발생했다.

지구온난화(global warming)는 지구 표면의 연평균기온이 비정상적으로 높아지는 현상이다. 근래의 연평균기온은 서서히 높아지고 있다. 과거 1,000년 동안의 기온을 추정한 결과 1900년 이전의 900년 동안에는 겨울 0.3~0,4℃ 폭으로 변화했을 뿐이다. 그런데 20세기의 기온은 0.74℃가 높아졌고, 최근에 가까울수록 연평균기온이 더 높아졌다. 과거 1,000년 중 비교적 따뜻한 기간(중세온난기)이 있었지만 이 기간의 기온도 1900년 초보다 0.1~0.2℃가 높았을 뿐이고 다시 정상기온으로 되돌아갔다.
서기 1000년부터 1900년 사이의 기온변화 원인을 온실가스 농도의 변동으로 돌릴 수는 없다. 1800년 이전의 1,000년간 대기 중의 이산화탄소 농도 변화는 겨우 3%에 그쳤기 때문이다. 화산폭발과 태양에너지의 출력이 변화하여 기온이 낮아지거나 높아지기는 했지만 1~2년 후에 정상 기온으로 되돌아갔다. 이처럼 기온이 자연적 변화(태양출력과 화산 폭발)에 의하여 작은 폭으로 상승 또는 하강하였다가 다시 원상으로 회복되는 현상을 기후변화(climate variability)라고 한다.
20세기 후엽, 지구 기온은 이전과는 달리 갑자기 상승했고, 특히 1990년대에는 과거 1,000년 동안 경험하지 못했던 더운 10년을 보냈으며 21세기에 들어서는 기온이 더욱 상승한 채 하강하지 않았다.
과학자들은 이와 같은 기온 상승의 원인이 대기 중 온실가스 농도의 증가에 있다면서 관련 증거를 제시하고 있다. 그러나 온실가스 농도는 자연적 변화에 따른 것이 아니라 인간 활동에 의하여 증가했다. 현재와 같이 빠르게 변하는 기후를 기후변동(climate change)이라 한다.
지구가 더워지면 지구 표면의 물이 증발하므로 공기 중 수증기가 증가하여 비가 많이 내린다. 하지만 비는 모든 지역에 골고루 내리지 않는다. 어떤 곳에서는 폭우가 퍼붓고, 다른 곳에서는 극심한 가뭄이 기승을 부린다.
이처럼 기후변동은 강수량의 불균형, 거센 폭풍우, 태풍과 허리케인 등의 파격적인 일기 변화, 이른바 극한일기(extreme weather)를 형성한다. 지구온난화는 단순히 지구 표면의 연평균기온의 상승뿐 아니라 극한일기의 발생횟수를 높인다.
그러니까 2011년 미국에서 발생한 텍사스와 오클라호마의 가뭄, 2010년 러시아와 중동의 폭염, 2003년 프랑스를 비롯한 유럽의 폭염 등 지금 지구촌 인류가 제각각 겪고 있는 극심한 더위와 추위, 홍수 등의 재해는 전적으로 인간 활동에 따른 온실가스 농도 증가가 원인인 것이다.
??어느 생물학자의 눈에 비친 지구온난화??(Global Warming through the eyes of a biologist)는 원인과 현상, 과학적 증거부터 미래 전망까지, 지구온난화에 관한 모든 정보가 망라되어 있다.
지은이 김준호 서울대 명예교수는 오랜 시간 암투병 생활을 인내하며, 철저한 건강관리 활동을 병행하며 출간 작업을 진행했다. 인위적 지구온난화에 대한 각성과 온실가스 배출량의 감축을 촉구하고자 이 책을 출간한 지은이는 한국식물학회 회장과 한국생태학회 회장, 한국생물과학협회장을 역임한 생물학자다.

기후변화와 기후변동, 얼마나 바르게 이해하고 있나?
표준국어대사전에 따르면 ‘기후변화’와 ‘기후변동’의 뜻은 약간 다르다. ‘기후변화’는 일정 지역에서 오랜 기간에 걸쳐서 진행되는 기상(날씨)의 변화’를 뜻하고 ‘기후변동’은 ‘일정 지역에서 오랜 기간에 걸쳐서 나타나는 특징적인 기후-대기상태-의 변화’를 말한다. 즉, ‘기후변화’는 바람, 구름, 비, 눈, 더위, 추위 따위의 물리적인 현상을, ‘기후변동’은 온, 비, 눈, 바람 따위의 대기 상태를 말한다.
국내에서 처음으로 선보이는 지구온난화 전문서적이자 교양서적인 ??어느 생물학자의 눈에 비친 지구온난화??는 일반적으로 ‘기후변화’라는 말로 통칭해온 전문용어 ‘climate change’에 대한 고찰부터 시작하여 기후학, 수학, 물리학, 화학, 지리학, 해양학, 환경과학, 생태학 등을 가볍지만 깊은 호흡으로 쭉 훑어볼 수 있는 책이다. (이 책에서는 ‘climate change’는 기후변동으로, ‘climate variability’를 기후변화로 구분하여 사용된다. 또한 ‘지구온난화’라는 개념도 연적 변화에 따른 온난화를 제외한 인간 활동에 의한 인위적 지구 기온의 상승을 뜻하는 것에 국한하여 사용한다.)
현재 우리가 당면한 지구온난화의 문제는 인간 활동에 의한 온실가스 농도가 높아지는 데 있다. 대기 중의 수증기나 이산화탄소에는 장파복사(열복사)를 흡수하는 특이한 성질이 있는데, 이 특이한 성질은 이불효과(bedclothes effect)라고 하여 대기가 이불처럼 지구를 데워 주어 온화한 환경이 유지되도록 하는 데 일조한다. 이는 자연온실효과(natural greenhouse effect)라고 하여 인위에 의한 온실가스 이불효과와는 구별되는 것이다. 만일 대기 중에 자연온실가스가 전혀 존재하지 않는다면 지구는 ?6℃의 냉동 상태가 되어 생물이 살지 못할 것이다. 그러므로 흔히 이산화탄소를 배출하여 지구온난화가 일어난다고 걱정하지만 대기 중에 적당한 농도의 온실가스가 있어야 생물이 살 수 있는 온화한 지구가 유지된다.
현재에 준하여 자연현상뿐 아니라 인구 증가, 사회변동, 경제발전, 기술발달, 환경보존, 세계화, 지역발전 등의 요소를 수치 모델로 작성하여 미래를 전망한 결과 2100년 대기 중 이산화탄소 농도는 2000년보다 2~3.5배 증가하고, 기온은 2~6.4℃ 상승할 전망이다.

지구온난화를 통해 살펴보는 생태계의 변화
인간 활동에 의한 지구온난화는 알려진 대로 급속한 기온 상승을 가져왔다. 20세기 후반 상승하기 시작한 기온은 특히 1980년대 이후 급히 높아졌는데, 이는 지난 10,000년 동안의 그 어느 때보다 높은 수준이다. 기온이 높아짐으로써 계절이 앞당겨지고, 홍수와 가뭄이 장기화되거나 극심해지고, 극지의 얼음과 빙하가 녹음으로써 해수면이 높아지고 있다. 구체적으로 살펴보면 서울지역의 벚꽃, 개나리, 진달래, 복숭아꽃은 10년마다 1.4~2.4일씩 빨리 피게 되었고, 나비류, 양서류, 조류도 봄의 활동기가 빨라지고 있다. 식물과 동물의 분포지도 온난화로 말미암아 북쪽 또는 고지대로 이동하는 중이다. 예를 들면, 우리나라의 남부지방에 분포하는 상록수(48종)가 지난 70년 동안 북쪽으로 14~74km, 대나무가 60~100km 이동하고, 한지형 마늘(육쪽마늘) 재배지가 난지형 마늘 재비지로 바뀌어 농민들에게 불이익을 가져왔다.
기온 상승은 군집구조를 변화시키고 생태계의 먹이사슬을 교란하며, 파충류의 성을 변환시켜서 암컷 또는 수컷만 증가하여 진화에 불리하게 작용하고 초파리의 유전과 진화를 변화시키는 증거가 나타남으로써 생물의 유전에 이미 영향이 나타나는 증거가 수집되고 있으며, 생물의 멸종을 촉진하고 토양생물의 호흡량을 증가시켜서 대기 중의 이산화탄소 농도를 높이게 되었다.

지구온난화와 기후변동(climate change)에 관한 종합사전
[어느 생물학자의 눈에 비친 지구온난화]는 그간 단편적으로 소개돼 온 인간 활동에 의한 지구온난화와 그에 따른 영향과 전망을 종합적으로 살펴볼 수 있는 책으로 총 5부 11장으로 구성된다. 제1장에서는 지구온난화를 이

hrough the eyes of a biologist)는 원인과 현상, 과학적 증거부터 미래 전망까지, 지구온난화에 관한 모든 정보가 망라되어 있다.
지은이 김준호 서울대 명예교수는 오랜 시간 암투병 생활을 인내하며, 철저한 건강관리 활동을 병행하며 출간 작업을 진행했다. 인위적 지구온난화에 대한 각성과 온실가스 배출량의 감축을 촉구하고자 이 책을 출간한 지은이는 한국식물학회 회장과 한국생태학회 회장, 한국생물과학협회장을 역임한 생물학자다.

기후변화와 기후변동, 얼마나 바르게 이해하고 있나?
표준국어대사전에 따르면 ‘기후변화’와 ‘기후변동’의 뜻은 약간 다르다. ‘기후변화’는 일정 지역에서 오랜 기간에 걸쳐서 진행되는 기상(날씨)의 변화’를 뜻하고 ‘기후변동’은 ‘일정 지역에서 오랜 기간에 걸쳐서 나타나는 특징적인 기후-대기상태-의 변화’를 말한다. 즉, ‘기후변화’는 바람, 구름, 비, 눈, 더위, 추위 따위의 물리적인 현상을, ‘기후변동’은 온, 비, 눈, 바람 따위의 대기 상태를 말한다.
국내에서 처음으로 선보이는 지구온난화 전문서적이자 교양서적인 <어느 생물학자의 눈에 비친 지구온난화>는 일반적으로 ‘기후변화’라는 말로 통칭해온 전문용어 ‘climate change’에 대한 고찰부터 시작하여 기후학, 수학, 물리학, 화학, 지리학, 해양학, 환경과학, 생태학 등을 가볍지만 깊은 호흡으로 쭉 훑어볼 수 있는 책이다. (이 책에서는 ‘climate change’는 기후변동으로, ‘climate variability’를 기후변화로 구분하여 사용된다. 또한 ‘지구온난화’라는 개념도 연적 변화에 따른 온난화를 제외한 인간 활동에 의한 인위적 지구 기온의 상승을 뜻하는 것에 국한하여 사용한다.)
현재 우리가 당면한 지구온난화의 문제는 인간 활동에 의한 온실가스 농도가 높아지는 데 있다. 대기 중의 수증기나 이산화탄소에는 장파복사(열복사)를 흡수하는 특이한 성질이 있는데, 이 특이한 성질은 이불효과(bedclothes effect)라고 하여 대기가 이불처럼 지구를 데워 주어 온화한 환경이 유지되도록 하는 데 일조한다. 이는 자연온실효과(natural greenhouse effect)라고 하여 인위에 의한 온실가스 이불효과와는 구별되는 것이다. 만일 대기 중에 자연온실가스가 전혀 존재하지 않는다면 지구는 -6℃의 냉동 상태가 되어 생물이 살지 못할 것이다. 그러므로 흔히 이산화탄소를 배출하여 지구온난화가 일어난다고 걱정하지만 대기 중에 적당한 농도의 온실가스가 있어야 생물이 살 수 있는 온화한 지구가 유지된다.
현재에 준하여 자연현상뿐 아니라 인구 증가, 사회변동, 경제발전, 기술발달, 환경보존, 세계화, 지역발전 등의 요소를 수치 모델로 작성하여 미래를 전망한 결과 2100년 대기 중 이산화탄소 농도는 2000년보다 2~3.5배 증가하고, 기온은 2~6.4℃ 상승할 전망이다.

지구온난화를 통해 살펴보는 생태계의 변화
인간 활동에 의한 지구온난화는 알려진 대로 급속한 기온 상승을 가져왔다. 20세기 후반 상승하기 시작한 기온은 특히 1980년대 이후 급히 높아졌는데, 이는 지난 10,000년 동안의 그 어느 때보다 높은 수준이다. 기온이 높아짐으로써 계절이 앞당겨지고, 홍수와 가뭄이 장기화되거나 극심해지고, 극지의 얼음과 빙하가 녹음으로써 해수면이 높아지고 있다. 구체적으로 살펴보면 서울지역의 벚꽃, 개나리, 진달래, 복숭아꽃은 10년마다 1.4~2.4일씩 빨리 피게 되었고, 나비류, 양서류, 조류도 봄의 활동기가 빨라지고 있다. 식물과 동물의 분포지도 온난화로 말미암아 북쪽 또는 고지대로 이동하는 중이다. 예를 들면, 우리나라의 남부지방에 분포하는 상록수(48종)가 지난 70년 동안 북쪽으로 14~74km, 대나무가 60~100km 이동하고, 한지형 마늘(육쪽마늘) 재배지가 난지형 마늘 재비지로 바뀌어 농민들에게 불이익을 가져왔다.
기온 상승은 군집구조를 변화시키고 생태계의 먹이

사슬을 교란하며, 파충류의 성을 변환시켜서 암컷 또는 수컷만 증가하여 진화에 불리하게 작용하고 초파리의 유전과 진화를 변화시키는 증거가 나타남으로써 생물의 유전에 이미 영향이 나타나는 증거가 수집되고 있으며, 생물의 멸종을 촉진하고 토양생물의 호흡량을 증가시켜서 대기 중의 이산화탄소 농도를 높이게 되었다.

지구온난화와 기후변동(climate change)에 관한 종합사전
<어느 생물학자의 눈에 비친 지구온난화>는 그간 단편적으로 소개돼 온 인간 활동에 의한 지구온난화와 그에 따른 영향과 전망을 종합적으로 살펴볼 수 있는 책으로 총 5부 11장으로 구성된다. 제1장에서는 지구온난화를 이해하기 위한 기후물리학의 기초를 다루고, 제2장에서는 기후시스템을 이해하도록 서술하였다. 제3장에서는 지구온난화의 원인이 되는 온실효과를 설명하고, 제4장은 온실가스와 복사강제력의 이해에 초점을 맞추었다. 제5장과 제6장에서는 유엔 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)와 기상청의 자료를 인용하여 대기 중의 온실가스와 지구의 평균기온이 과거에 어떻게 변했고 현재 얼마나 상승했으며 미래에 어떻게 변할 것인가를 전망하였다. 제7장에서는 대기 중의 이산화탄소 증가에 따라 식물이 어떻게 반응하는가를 소개하고, 제8장에서는 지구의 평균기온 상승에 따라 생물이 어떻게 반응하는가를 서술하였다. 제9장에서는 정책결정자를 위하여 온난화에서 비롯되는 충격과 완화를 다루었고, 제10장에서는 그것을 완화하는 인류의 노력을 서술했으며, 제11장에서는 지구온난화를 거슬러 올라가면 닿게 되는 에너지 문제와 관련하여 에너지 효율을 높이는 방안과 신재생에너지 문제를 기술하였다. 요즘 항간에서 제기되는 지구온난화에 대한 회의론을 시정하기 위한 정론을 문답식으로 정리하여 에필로그에서 소개한다.
생물학자인 저자의 전공 밖 분야에 대해서는 각 분야의 석학들의 지원이 따랐다. 특히 우리나라 대기 중 이산화탄소 농도를 20년간 관측한 자료를 제공한 김경렬 교수(해양학)를 비롯하여 정용재 교수(유전학), 박순웅 교수(대기과학), 하두봉 교수(생물학), 김광원 교수(자동차공학) 등이 각 해당 분야에서 전문내용을 교정해 주었다.
이 책의 가장 큰 특징은 280여 개의 그림과 표를 통해 방대한 자료를 압축적으로 정리하고 있으며 짜임새 있는 글 배치를 통해 궁금한 대목을 바로 찾아 읽을 수 있도록 한 점이다. 또한 비전공 독자를 위하여 어려운 전공용어를 가급적 배제하였으며, 학문적 특성상 꼭 필요하여 서술한 기후물리학과 기후시스템이나 지구온난화 메커니즘을 설명하는 도입부의 경우 건너뛰어도 지구온난화를 이해하는 데 무방하다.

책머리에 약자, 화학기호 및 단위
일러두기
프롤로그

제Ⅰ부 _ 기후물리학과 기후시스템

1. 기후물리학 입문
1. 일기와 기후
2. 일기가 변하는 메커니즘
3. 기후의 형성
4. 기후변화와 기후변동
5. 기후를 변화시키는 에너지
6. 지구를 데워 주는 복사
7. 태양복사의 특성 ?제1장 인용문헌

2. 기후시스템
1. 기후시스템의 특성
2. 대기권
3. 대기환류
4. 수권
5. 심해순환
6. 해양과 대기의 상호작용: 엘니뇨와 라니냐
7. 지권
8. 빙설권
9. 생물권
10. 기후시스템의 평형
11. 기후시스템의 상호작용: 피드백 ?제2장 인용문헌

제Ⅱ부 _ 지구온난화의 메커니즘

3. 온실효과
1. 지구의 기온 유지
2. 대류권의 이불효과
3. 온실가스의 역할
4. 온실효과
5. 온실효과가 약한 화성과 강한 금성
6. 온실효과의 증폭
7. 온실효과 연구의 약사 ?제3장 인용문헌

4. 온실가스와 복사강제력
1. 이산화탄소의 특성
2. 세계의 이산화탄소 배출량
3. 지구 대기의 이산화탄소 농도
4. 우리나라의 이산화탄소 배출량과 농도
5. 이산화탄소의 증가와 산소의 감소
6. 이산화탄소의 공급원과 수용원
7. 지구의 탄소수지
8. 과거의 이산화탄소 농도 변화
9. 지구상의 탄소순환
10. 이산화탄소 배출의 미래 전망
11. 온실효과가 높은 메탄
12. 아산화질소 농도의 변화
13. 오존층을 파괴하는 염화불화탄소류
14. 복사강제력 이야기
15. 온실가스의 복사강제력
16. 기타 물질의 복사강제력
17. 지구온난화 퍼텐셜 ?제4장 인용문헌

제Ⅲ부 _ 지구온난화의 과거, 현재 및 미래

5. 과거의 기후변화
1. 기상관측 기술의 발달
2. 산업화 이후의 기온변화
3. 우리나라의 기온변화
4. 과거의 기온변화
5. 과거 기온변화의 원인
6. 과거 65만 년 동안의 기온변화7. 우리나라의 과거 기온변화
8. 20세기의 강수량 변화
9. 해수면의 상승
10. 극한일기 ?제5장 인용문헌

6. 미래의 기후변동 전망
1. 기후모델의 구성
2. 불확실성 이야기
3. 온실가스 배출 시나리오
4. 미래의 온실가스 배출량과 농도
5. 21세기의 복사강제력 전망
6. 미래의 기온 지리 분포
7. 미래의 강수량 분포
8. 우리나라의 미래 기후 전망
9. 미래의 해수면 상승 전망
10. 미래의 극한일기 전망 ?제6장 인용문헌

제Ⅳ부 _ 지구온난화에 대한 생물의 반응

7.이산화탄소 증가에 대한 식물의 반응
1. 이산화탄소 농도가 높아지는 지구환경
2. 이산화탄소 증가에 따른 삼림의 반응
3. 증산량과 기공밀도의 감소
4. 이산화탄소 증가에 대한 초원의 반응
5. 높은 이산화탄소에 의한 군집구조 변화
6. 종다양성에 미치는 이산화탄소와 고온의 상호작용
7. 생물의 침입과 지구온난화 ?제7장 인용문헌

8. 기온 상승에 대한 생물의 반응
1. 기온이 높아지는 지구환경
2. 기온 상승에 대한 식물의 반응
3. 생물계절학 이야기
4. 빨라지는 개화기
5. 길어지는 식물의 생육 기간
6. 일찍부터 활동하는 곤충
7. 산란 시기를 재촉하는 개구리
8. 고온에서 작아지는 박새 알
9. 일찍 날아오는 철새
10. 일찍 깨어나는 포유류의 동면
11. 앞당겨지는 포유동물의 출산일
12. 야생생물의 계절성 변화
13. 새로운 분포지로 옮겨 가는 식물
14. 고지대로 밀려가는 식물들
15. 새로운 분포지로 침입하는 동물
16. 생물의 분포지 이동 방향
17. 생태계의 먹이사슬 교란
18. 호수생태계의 교란
19. 해양생태계의 교란
20. 우리나라 근해의 오징어 풍

본문중에서

지구 표면에서 8~15㎞ 높이의 상공을 차지하는 대류권(troposphere)은 마치 이불처럼 지구 기온을 보온해 주는 구실을 한다. 추운 겨울밤 이불 속으로 들어가면 따뜻해서 기분이 좋고 이불 밖으로 나온 손은 시리게 느껴진다. 이불은 온돌바닥과 사람의 몸에서 나오는 열복사를 가둬 두는 효과를 내기 때문이다.
대기 중의 수증기나 이산화탄소는 장파복사(열복사)를 흡수하는 특이한 성질이 있다. 이들 가스는 태양에서 오는 단파복사를 흡수할 뿐만 아니라 지구에서 방출하는 장파복사도 흡수하고, 또한 흡수한 복사를 사방팔방으로 다시 재방출한다. 이렇게 하여 재방출한 복사의 일부는 우주로 방출되고 나머지 일부는 지표면에 흡수되어 기온을 높이는 역할을 한다. 이처럼 대기가 이불처럼 지구를 데워 주는 현상을 이불효과(bedclothes effect)라고 한다. 대기 중의 온실가스 농도가 높을수록 이불효과가 커지고 이로 인해 지구 기온이 높아진다.
우리가 당면한 문제는 인간 활동에 의하여 온실가스 농도가 점점 높아진다는 것이다. 인간에 의한 온실가스 배출이 많은 지역일수록 장파복사의 흡수와 재방출이 많으며, 이러한 현상은 현재 지구 전체에서 일어난다.
(/ p.74~5)

최근 들어 지구 기온은 해마다 높아지고 있다. 그림 5-5는 지구 표면의 연평균기온을, 2005년을 기점으로 하여 뒤로 거슬러 올라 25년, 50년, 100년 및 150년 전으로 연장하여 각 기간의 기온을 직선(회기직선)으로 연결한 것이다. 최근에 가까울수록 직선의 기울기가 급하게 커지고 있다. 기울기가 급할수록 빠른 기온 상승을 나타내는 것이다. 또한 표 5-1에서 보듯 지난 150년 동안의 10년당 기온 상승률은 최근에 가까울수록 커졌다. 지구의 평균기온은 최근 25년간(1980~2005년)의 상승률이 과거 150년(1856~2005년)보다 4배나 빨랐다.
1981~2005년의 가파른 기온 상승은 도시화에 의한 열섬 현상과 토지이용 변화(삼림 면적의 감축)에서 올 수 있다. 하지만 도시화와 토지이용에 따른 기온 상승은 국지적으로 일어날 수 있지만 전 지구 표면의 평균기온에는 큰 영향을 미치지 않는다. 도시화와 토지이용 변화는 육상에서 일어나는데 육지 면적은 해양 면적의 3분의 1보다 좁기 때문이다. 과학자들은 지구 기온을 상승시키는 원인이 인간 활동으로 배출된 온실가스의 증가에 있다는 증거를 제시하고 있다. 따라서 현재 진행하는 기온 상승은 인류가 만든 지구온난화(artificial global warming)라고 볼 수 있다.
더군다나 최근(1995~2006년) 12년간의 지구 평균기온을 분석해보면, 1996년을 제외한 11년간은 1856년 이래 매우 더웠고, 특히 1998년과 2005년의 두 해는 가장 더웠다. 1998년의 고온은 엘니뇨의 영향(1997~8년)을 받은 것이지만 2005년의 고온은 그러한 이변도 찾아볼 수 없다.
(/ p.144)

세계의 도시 면적은 육지 면적의 1%~5%이다. 그런데 같은 면적의 도시와 주변 농촌의 에너지 소비량은 도시가 농촌보다 1,000배 이상 많다. 그리고 도시에는 높은 빌딩이 많고 도로가 포장되어 있으며 자동차는 많지만 녹지와 수면 면적이 좁다. 따라서 빌딩과 도로에서 태양열을 반사하고, 빌딩과 주택의 냉난방 기기와 자동차에서 열을 뿜어낸다. 녹지가 좁으므로 증발산량이 적어서 기온 상승을 부추기고, 높은 빌딩이 공기의 대류를 차단하여 기온의 냉각을 저지한다. 이렇게 하여 도시가 주변 교외보다 2~3℃가 높아진 기온을 도시의 열섬 현상(heat island phenomena)이라고 한다. 기온이 높아지는 도시 내 등온선을 연결하면 마치 섬의 등고선과 닮아 있다 하여 붙여진 이름이다. 서울 도심의 열섬 현상은 주변 교외 지역보다 겨울(1월)에 약 3℃, 여름(7월)에 약 2℃ 높다. 또한 한강의 수증기 증발과 관련되어 강북과 강남으로 분리되어 있다.
도시의 열섬 현상은 도시 내에 소수의 넓은 녹지보다 다수의 좁은 녹지를 조성하면 감소시킬 수 있다. 기존의 도시에 좁은 녹지를 많이 만든다는 것은 현실적으로 어렵다. 따라서 자투리 공터를 이용한 1평 정원, 옥상녹화, 담벼락 표면의 담쟁이 녹화 등이 권장된다. 앞으로 신도시를 건설할 때는 열섬 현상을 고려해야 할 것이다.

(/ p.150~1)

우리는 하루의 밤낮 또는 1년 사계절에서 흔히 경험하는 2℃ 내지 4℃의 변화가 과히 크지 않다고 생각하기 쉽다. 하지만 지구 평균기온에서 2~4℃는 엄청나게 큰 변화이다. 지질시대에 지구를 꽁꽁 얼어붙게 한 빙하기와 따뜻한 간빙기 사이의 평균기온 차가 6℃임을 감안하면 21세기 후반의 기온변화(1.8~4.0℃, 최악의 시나리오에서 6.4℃)가 얼마나 무서운 재앙인가를 짐작할 수 있을 것이다.
지구 평균기온이 10년간 2℃ 이상 오르면 인류사회와 자연생태계에 심각한 재앙이 나타날 것으로 보인다. 전문가들은 이 재앙을 모면하려면 온실가스 배출량을 현재보다 50% 이상 감축해야 한다고 주장한다.
온실가스 성분(에어로졸 포함)과 농도를 2000년도 수준으로 유지하고 2100년까지의 평균기온을 시뮬레이션하는 모델 실험이 2007년에 이루어졌다. 2000년 당시의 온실가스 농도는 이미 높아져 있으므로 초기 20년간은 10년당 0.1℃씩 상승하고, 그 이후 상승속도가 다소 둔화되지만, 2100년에는 2000년 대비 10년당 0.6℃쯤 높아질 전망이다.
(/ p.206)

철새의 첫 도래일은 북반구뿐만 아니라 남반구에서도 빨라지고 있다. 오스트레일리아에서 번식하는 단거리?중거리 철새는 바다를 건너 뉴기니, 뉴질랜드 및 인도네시아를 왕래하고, 오스트레일리아에서 번식하지 않는 원거리 철새는 적도를 넘어 멀리 북반구로 회유한다. 단거리?중거리 철새는 일찍 도래했고, 늦게 도래한 것은 1종뿐이었다. 단거리?중거리 철새의 첫 도래일은 평균 10년당 3.1일씩 빨라졌고, 마지막 출발일은 8.1일씩 늦어졌으므로 번식지에서의 체류 기간은 11.2일씩 길어졌다. 하지만 원거리 철새의 첫 도래일은 10년당 6.8일씩 빨라졌고 마지막 출발일도 6.9일씩 빨라졌으므로 체류 기간은 변화하지 않았다. 참고로 1960년 이래 오스트레일리아의 최고기온은 0.17℃, 최저기온은 0.13℃ 상승하였다.
제비를 비롯한 철새들의 첫 도래일과 마지막 출발일은 전 유럽, 미국 및 오스트레일리아에서 변화하는 것으로 보아 전 세계에서 지구온난화의 영향을 받는 것으로 풀이된다.
(/ p.265~6)

지구온난화는 어떤 생물을 멸종시킬 수 있다는 우려를 낳고 있다. 지구온난화가 생물을 멸종(extinction)시키는 요인은 크게 두 가지로 나뉜다. 그 하나는 기온 상승과 같은 비생물 요인이고, 다른 하나는 온난화에 대한 생물 자신의 적응 능력이다. 지구온난화에 빠르게 적응하는 생물은 계속해서 생존하겠지만 느리게 적응하거나 전혀 적응하지 못하는 생물은 서서히 멸종의 운명에 들어서게 될 것이다.
생물은 본래 살던 분포지를 떠나 이동하는 과정에서 자신의 분포지를 잃으면 멸종의 길을 밟을 수 있다. 생물의 이동 속도가 온난화 속도보다 빠른 생물은 살아남고, 느리거나 아예 이동 능력이 없는 생물은 빠르게 멸종될 것이다. 어떤 장소에 분포하는 희귀종이 우점종을 대치하기까지는 최소 수십 년이 걸린다. 그런데 미래의 온난화 속도는 현재보다 더 빨라질 것이므로 앞으로 많은 생물이 멸종될 것으로 예상된다.
(/ p.332)

동일한 양의 에너지를 생산할 때 이산화탄소 배출량은 화석연료와 종류에 따라 다르다. 똑같은 양의 이산화탄소를 배출할 경우 에너지 생산량은 석탄이 가장 적고 천연가스가 가장 많다. 그래서 공업선진국에서는 이미 석탄을 천연가스로 대체했고, 도시(서울) 시내버스의 연료를 휘발유 대신 천연가스로 바꾸어 운행한 지 오래다. 수력, 풍력, 태양광, 조수, 지열 등을 전력에너지로 전환하는 사업은 이산화탄소 배출을 감소시키는 바람직한 지구온난화 완화 방법이다. 하지만 이러한 재생에너지에는 한계가 있다. 핵에너지는 이산화탄소 배출을 감소시키므로 기후변동을 완화시킬 수 있지만 원자력발전소의 대형사고(구 소련의 체르노빌) 등 어려운 문제를 해결하지 못하는 단점이 있다. 바이오에너지는 이산화탄소 배출량이 화석연료를 사용할 때보다 감소되는 완화 방법이다. 이산화탄소를 배출원(굴뚝)에서 포집하여 해저나 지각 속에 저장하는 기술은 좋은 완화 방법이지만 아직 실용화되지 못하고 있다.
삼림의 이산화탄소 흡수는 탁월한 완화 수단이지만 기존의 성숙림이 이미 대기의 이산화탄소 농도와 평형되어 있으므

조성하면 감소시킬 수 있다. 기존의 도시에 좁은 녹지를 많이 만든다는 것은 현실적으로 어렵다. 따라서 자투리 공터를 이용한 1평 정원, 옥상녹화, 담벼락 표면의 담쟁이 녹화 등이 권장된다. 앞으로 신도시를 건설할 때는 열섬 현상을 고려해야 할 것이다.
- p.150~1

우리는 하루의 밤낮 또는 1년 사계절에서 흔히 경험하는 2℃ 내지 4℃의 변화가 과히 크지 않다고 생각하기 쉽다. 하지만 지구 평균기온에서 2~4℃는 엄청나게 큰 변화이다. 지질시대에 지구를 꽁꽁 얼어붙게 한 빙하기와 따뜻한 간빙기 사이의 평균기온 차가 6℃임을 감안하면 21세기 후반의 기온변화(1.8~4.0℃, 최악의 시나리오에서 6.4℃)가 얼마나 무서운 재앙인가를 짐작할 수 있을 것이다.
지구 평균기온이 10년간 2℃ 이상 오르면 인류사회와 자연생태계에 심각한 재앙이 나타날 것으로 보인다. 전문가들은 이 재앙을 모면하려면 온실가스 배출량을 현재보다 50% 이상 감축해야 한다고 주장한로 새로운 조림 면적을 확대해야 한다. 미국에서는 자국의 이산화탄소 연간 배출량을 자국 삼림에서 모두 흡수한다고 주장하는 학자가 있지만, 한편에서 벌목을 하고 있으므로 삼림에 의한 완화를 영원히 지속시킬 수는 없을 것이다. 열대림은 온대림보다 많은 이산화탄소를 흡수하여 기후변동을 완화시키므로 말레이시아나 브라질 같은 열대 국가에서는 조림을 대대적으로 조성할 계획이다. 하지만 공업에서 배출되는 지구상의 이산화탄소를 모두 흡수하려면 인도 면적 만큼의 열대림을 새로 조성해야 하는 어려움이 있다.
(/ p.357)

이미 지구온난화가 진행하고 있으므로 기온 상승에 대한 상한선을 설정해야 할 처지에 놓여 있다. 과학자들은 평균기온을 산업화 이전(1750년)보다 2℃ 이상 상승시키지 않으려면 온실가스를 이산화탄소 환산 농도(CO2-eq)를 기준으로 하여 550ppm CO2-eq(이산화탄소로 450ppm CO2) 이하로 안정시켜야 한다고 발표한 바 있다. 그 발표에 근거하여, 2005년 유럽의 정치지도자 모임인 EU연합회의(25개국 정상)와 170개국 이상의 세계 정상들이 2009년 코펜하겐에 모인 UNFCCC에서는 지구 평균기온이 산업화 이전보다 2℃를 넘어서는 안 된다고 결의하였다.
평균기온 2℃ 이하의 안정은 자연생태계가 자연스럽게 적응하고, 식량 생산이 위협받지 않으며, 경제가 지속가능하게 발전하는 기온으로서 지구상의 기후 재난을 방어하는 마지노선이라고 말할 수 있다. 마지노선을 지키지 못하면 우리는 희망 없는 지구를 후손에게 물려주게 될 것이다.
온실가스를 550ppm CO2eq로 안정시키려면 선진공업국(부속서 I국)은 1990년 대비 2020년에 15%~30%를, 2050년에 55%~90%를 감축해야 한다. 온실가스의 감축 목표 시한을 늦추거나 유지 농도를 높일수록 기후변동에서 오는 충격을 완화시키는 데 많은 비용과 시간이 들고 위험부담이 커진다. 그리고 550ppm CO2-eq 이하로 낮추면 21세기 중엽 일어날 것으로 예상되는 대규모 삼림쇠퇴와 육상생태계가 이산화탄소 수용원에서 공급원으로 전환되는 것을 예방할 수 있다.
지구 평균기온은 산업화 이전보다 20세기 말(1990~2000년)에 0.6℃가 높아졌다. 따라서 산업화 이후 감내해야 할 2℃는 20세기 말 이후의 1.4℃ 상승과 맞먹는 기온이다. 더군다나 육지의 평균기온은 지구 평균기온보다 높기 때문에 문제가 더욱 심각하다.
(/ p.418)

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