Cloudy climate change: How clouds affect Earth's temperature - Jasper Kirkby

암울한 기후 변화: 구름은 지구의 온도변화에 어떤 영향을 끼칠까? - 재스퍼 커크비 (Jasper Kirkby)

번역: 현진 용 검토: hangyeol lee

Cloudy climate change: How clouds affect Earth's temperature.

구름과 기후변화 : 어떻게 구름이 지구의 온도에 영향을 미치는가

Earth's average surface temperature has warmed by .8 Celsius since 1750.

지구의 평균 표면온도는 1750년 이후 0.8도 증가하였습니다.

When carbon dioxide concentrations in the atmosphere have doubled,

21세기 말 이전에

which is expected before the end of the 21st century,

대기 이산화탄소의 농도가 두배가 되면

researchers project global temperatures

연구자들은 지구의 온도가

will have risen by 1.5 to 4.5 degrees Celsius.

섭씨 1.5도에서 4.5도까지 증가할 것이라고 예측합니다.

If the increase is near the low end, 1.5 Celsius,

증가량이 낮은 쪽인 섭씨1.5도에 가까워지면

then we're already halfway there, and we should be more able to adapt

이미 절반정도 온 셈이고 우리들은 몇몇 지역이

with some regions becoming drier and less productive,

더 건조하고 덜 생산적으로 변하는데 적응할 수 있어야 합니다.

but others becoming warmer, wetter and more productive.

그러나 나머지 지역들은 따뜻하고 습하게 되며, 더 생산적이게 됩니다.

On the other hand, a rise of 4.5 degrees Celsius would be similar in magnitude

하지만 증가량이 섭씨 4 .5도가 되면

to the warming that's occurred since the last glacial maximum 22,000 years ago,

북미의 대부분이 2km 두께의 얼음판 아래에 있었던 때인 22,000년전의

when most of North America was under an ice sheet two kilometers thick.

최후최대빙하기 때 일어났던 온도변화와 비슷한 양상을 띄고

So that would represent a dramatic change of climate.

그것은 기후의 엄청난 변화를 의미합니다.

So it's vitally important for scientists to predict the change in temperature

그래서 과학자들은 사회가 미래를 계획할 수 있도록

with as much precision as possible so that society can plan for the future.

온도 변화를 가능한 한 정확하게 예측해야 합니다.

The present range of uncertainty is simply too large

현재 불확실성의 범위는 우리가 기후 변화에

to be confident of how best to respond to climate change.

어떻게 대처해야 하는지 자신감을 가지기엔 너무 넓습니다.

But this estimate of 1.5 to 4.5 Celsius for a doubling of carbon dioxide

하지만 이산화탄섭씨가 2배가 될 때 온도의 증가량인 섭씨1.5~4.5도는

hasn't changed in 35 years.

35년 동안 바뀌지 않았습니다.

Why haven't we been able to narrow it down?

왜 우리는 범위를 좁힐 수 없을까요?

The answer is that we don't yet understand aerosols and clouds well enough.

답은 우리는 아직 에이로졸과 구름을 충분히 이해하지 못했다는 것입니다.

But a new experiment at CERN is tackling the problem.

하지만 CERN의 새로운 실험은 문제를 해결하고 있습니다.

In order to predict how the temperature will change,

온도가 어떻게 변할지 예측하기 위해서는

scientists need to know something called Earth's climate sensitivity,

과학자들이 복사성 강제에 따른 온도 변화인

the temperature change in response to a radiative forcing.

지구의 기후 민감성에 대해 알아야 합니다.

A radiative forcing is a temporary imbalance

복사성 강제는 온실가스의 증가로 일어나는 불균형과 같이

between the energy received from the Sun and the energy radiated back out to space,

태양으로부터 오는 에너지와 우주로 방출하는 에너지 사이의

like the imbalance caused by an increase of greenhouse gases.

일시적인 불균형입니다.

To correct the imbalance, Earth warms up or cools down.

이 불균형을 맞추기 위해서 지구는 더워지거나 차가워집니다.

We can determine Earth's climate sensitivity

1750년 이래 산업시대에 이미 실행했던 실험에서

from the experiment that we've already

우리는 지구 기후 감도를 알아낼 수 있으며

performed in the industrial age since 1750

이 정보를 사용해서

and then use this number to determine how much more it will warm

우리는 21세기에 일어날 복사성 강제를 예측하여

for various projected radiative forcings in the 21st century.

지구가 얼마나 더워질지 알 수 있습니다.

To do this, we need to know two things:

이것들을 하기 위해서 2가지를 알아야 합니다.

First, the global temperature rise since 1750,

첫째, 전세계의 온도는 1750년 이후로 증가하고 있다는 사실입니다.

and second, the radiative forcing of the present day climate

둘째, 현재 기후의 복사성 강제는

relative to the pre-industrial climate.

산업화 이전의 기후와 관련이 있다는 사실입니다.

For the radiative forcings, we know that human activities

복사성 강제에 대해, 우리는 행성을 따뜻하게 만든

have increased greenhouse gases in the atmosphere,

대기의 온실가스가 사람의 활동으로

which have warmed the planet.

증가했다는 것을 압니다.

But our activities have at the same time increased the amount

하지만 우리의 활동은 동시에 행성을 시원하게 해주는

of aerosol particles in clouds, which have cooled the planet.

구름 속의 에어로졸 입자의 양을 증가시키고 있습니다.

Pre-industrial greenhouse gas concentrations are well measured

산업화 이전의 온실가스 농도는

from bubbles trapped in ice cores obtained in Greenland and Antarctica.

그린랜드와 남극대륙에서 얻어진 얼음핵의 기포에서 측정할 수 있습니다.

So the greenhouse gas forcings are precisely known.

그래서 온실가스의 강제는 정확하게 알려져 있습니다.

But we have no way of directly measuring how cloudy it was in 1750.

하지는 우리는 1750년대에 구름이 얼마나 많았는지 알 방법이 없습니다.

And that's the main source of uncertainty in Earth's climate sensitivity.

그리고 그것은 지구 기후 감도를 불확실하게 만드는 주된 요소입니다.

To understand pre-industrial cloudiness,

산업화 이전의 구름의 양을 알아내기 위해서

we must use computer models that reliably simulate

구름속에 에어로졸을 형성하는 과정을 모의실험할 수 있는

the processes responsible for forming aerosols in clouds.

컴퓨터 모델을 사용해야 합니다.

Now to most people, aerosols are the thing that make your hair stick,

현재 대부분의 사람들에게 에어로졸은 머리카락을 붙이는 물질이지만

but that's only one type of aerosol.

그것은 단지 에이로졸의 한 종류일 뿐입니다.

Atmospheric aerosols are tiny liquid or solid particles suspended in the air.

대기의 에어로졸은 공기에 떠다니는 작은 액체 또는 고체 입자입니다.

They are either primary,

그들은 기본적으로

from dust, sea spray salt or burning biomass,

먼지, 파도의 비말염 또는 바이오매스 연소로부터 오거나

or secondary, formed by gas to particle conversion in the atmosphere,

둘째로 대기의 가스가 입자로 바뀌며 형성된 것이며

also known as particle nucleation.

입자핵 형성으로도 알려져있습니다.

Aerosols are everywhere in the atmosphere,

에어로졸은 대기 어디에서나 있고

and they can block out the sun in polluted urban environments,

그것들은 오염된 도시환경에서 태양을 가리거나

or bathe distant mountains in a blue haze.

멀리 있는 산들을 푸른 안개 속에 담글 수 있습니다.

More importantly, a cloud droplet cannot form without an aerosol particle seed.

더 중요한 건 에어로졸 입자 없이는 구름 방울이 만들어지지 않습니다.

So without aerosol particles, there'd be no clouds,

에어로졸 입자 없이는 구름도 생기지 않을 것입니다.

and without clouds, there'd be no fresh water.

그리고 구름 없이는 신선한 물도 없을 것입니다.

The climate would be much hotter, and there would be no life.

기후는 더 뜨거워질 것이고 생명도 없을 것입니다.

So we owe our existence to aerosol particles.

그래서 우리의 존재는 에어로졸 입자에 빚지고 있습니다.

However, despite their importance,

그러나 그 중요성에도 불구하고

how aerosol particles form in the atmosphere

어떻게 대기에서 에어로졸 입자가 생성되는지와

and their effect on clouds are poorly understood.

구름에 어떤 영향을 끼치는지는 잘 알려져 있지 않습니다.

Even the vapors responsible for aerosol particle formation

심지어 에어로졸 입자 형성에 원인이 되는 증기도

are not well established

제대로 연구되지 않고 있습니다.

because they're present in only minute amounts,

왜냐하면 그들은 단지 극미량으로 나타나고

near one molecule per million million molecules of air.

공기 수억 분자 당 하나에 가깝기 때문입니다.

This lack of understanding is the main reason

이해가 부족하기 때문에

for the large uncertainty in climate sensitivity,

기후 민감도에 대한 불확실성이 크고

and the corresponding wide range of future climate projections.

미래 기후 예상의 폭도 넓어지게 됩니다.

However, an experiment underway at CERN, named, perhaps unsurprisingly, "Cloud"

그러나 CERN이 진행중인 실험인 "Cloud"는

has managed to build a steel vessel that's large enough

충분히 크고 공기를 오염시키지 않는

and has a low enough contamination, that aerosol formation can,

강철 기구를 만들고 있습니다. 에어로졸의 형성을 최초로

for the first time, be measured under tightly controlled atmospheric conditions

실험실에서 매우 정확하게 조절되는 대기조건에서

in the laboratory.

측정할 수 있습니다.

In its first five years of operation, Cloud has identified the vapors

기구가 작동한지 처음 5년 동안 Cloud는 대기에서 에어로졸 입자를

responsible for aerosol particle formation in the atmosphere,

형성하는 원인이 되는

which include sulfuric acid, ammonia, amines,

황산, 암모니아, 아민을 포함한 증기와

and biogenic vapors from trees.

나무에서 나오는 유기물 증기를 밝혀냈습니다.

Using an ionizing particle beam from the CERN proton synchrotron,

CERN의 양성자 가속장치에서 나오는 이온화 입자 광선을 사용하여

Cloud is also investigating if galactic cosmic rays

Cloud는 은하우주광선이 구름에서 에어로졸의 형성을

enhance the formation of aerosols in clouds.

도울 수 있는지도 조사중입니다.

This has been suggested as a possible unaccounted natural climate forcing agent

은하우주광선이 태양의 활동에 따라 변화하며 대기권에 쏟아지기 때문에

since the flux of cosmic rays raining down on the atmosphere

알려지지 않은 기후 변화 인자일

varies with solar activity.

가능성이 있다고 주장되어 왔습니다.

So Cloud is addressing two big questions:

그래서 Cloud는 2개의 큰 문제를 다루는 중입니다.

Firstly, how cloudy was the pre-industrial climate?

첫번째로, 산업화 이전의 기후는 얼마나 흐렸는가?

And, hence, how much have clouds changed due to human activities?

따라서 인간의 활동으로 얼마나 구름들이 많이 변했을까?

That knowledge will help sharpen climate projections in the 21st century.

이러한 지식은 21세기의 기후 예측을 더 정확히 할 것입니다.

And secondly, could the puzzling observations of solar climate variability

두 번째로, 산업화 이전의

in the pre-industrial climate be explained by an influence

태양계 기후 가변성의 알 수 없는 관측결과를

of galactic cosmic rays on clouds?

은하 우주광선의 영향이라고 설명할 수 있을까요?

Ambitious but realistic goals when your head's in the clouds.

여러분이 구름으로 눈을 돌린다면 이 장대한 문제가 현실적으로 변합니다.