- 날씨와 기후의 차이 - 기후시스템의 구성 요소 - 기후변화의 정의 - 온실가스 배출 증가 - 에어로졸의 영향 - 토지피복변화와 산림파괴 - 태양복사에너지의 변화 - 지구공전궤도 변화 - 화산활동과 조산활동 - 온실효과의 원리 - 주요 온실가스의 특성 - 온실가스 배출량 현황 - 기후변화교육의 핵심개념 - 연령별 교육 지침 - 의사소통 지침 날씨(기상): 우리가 매일 경험하는 순간적인 대기현상(기온, 비, 바람 등) 기후: 장기적으로 한 지역에서 나타나는 대기현상을 종합(평균)한 것 기후의 요소: 기온, 강수량, 적설, 풍향 및 풍속 등 기후 인자: 위도, 바다와 육지의 분포, 지형, 해류, 기압 등 기후변화(IPCC의 정의): 수십 년 또는 그 이상의 장기간에 걸쳐 기후의 평균상태가 통계적으로 의미 있는 변동을 하는 것으로, 인간 행위로 인한 것과자연적인 변동에 따른 것 모두를 포함

인간 활동으로 대기 중 '온실가스' 농도가높아져 온실효과 강화 산업화 이후 급격한 온실가스 배출량 증가 대기 중 이산화탄소 산업화 이후 40% 증가 주로 인간에 의한 화석연료 연소가 주원인 배출된 온실가스는 기후변화 유발 에어로졸: 대기 중에 부유하는 미세입 어두운 에어로졸은 태양빛(태양복사)흡수로 대기온도 상승 밝은 에어로졸은 태양빛(태양복사)반사로 대기온도 하락 산업화 이후 어두운 에어로졸 증가로온난화 가속 토지이용 과도, 도로 건설, 벌목,농업 확장으로 인한 산림파괴 지표면의 반사율 변화로 기후변화 유발 대규모 산림파괴는 물순환에 심각한 영향 건조한 지역 증가로 산불 발생 빈도 증가 산불로 인한 이산화탄소 배출 증가로 악순환 태양복사에너지 수백만 년에 걸쳐 변화 11년 주기로 일어나는 태양흑점 변화가직접적 영향 흑점이 많을 때 태양복사에너지 증가 최근 5년은 흑점이 줄어든 기간이나지구 평균기온은 상승 태양흑점 변화만으로 기후변화 해석 불가 밀란코비치 이론: 지구공전궤도 변화로기후변화 설명 지구와 태양 사이 거리 변화로 태양에너지 변화 발생 고대기후 예측값과 잘 일치하여 많은 지지 현재는 간빙기(지구가 따뜻해지는 시기) 자연적 온난화에 인위적 원인 가속화 화산활동 시 많은 양의 화산재 방출 성층권까지 도달한 화산재는 태양복사 반사 지구 표면 온도 일시적 하락 유발 1991년 피나투보 화산: 지구 평균기온 0.2~0.5℃ 냉각 자연적 원인과 인위적 원인이 복합적으로 작용 온실효과: 대기 중 온실가스가 온실의 유리처럼작용하여 지구 표면 온도가 높게 유지되는 현상 온실효과로 지구 연평균 지표온도는 약 14도로유지 ※ 온실효과 없을 때보다 33도 높음

기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC): 1950년 이후 나타난 지구온난화가 화석연료 사용 등 인간 활동 때문일 가능성이 95%라고 결론 에너지를 얻기 위해 화석연료(석유, 석탄, 천연가스 등) 연소시킴에 따라 대기 중 이산화탄소 농도 증가 전체 온실효과의 55~65% 차지 대기 중 체류시간 100~300년 화석연료 사용, 동·식물 호흡, 유기물부패 등으로 배출 산업혁명 이전 280ppm에서 2020년 410ppm 이상으로 증가 우리나라 2020년 평균농도 420.6ppm으로 역대 최고 기록 이산화탄소 다음으로 온실효과 기여도 높음 대기 중 체류시간 12년으로 짧아 배출량감소 시 빠른 효과 이산화탄소보다 온난화지수 21배 높음

가축, 습지, 농사, 화석연료 채굴 등 배출 극지방 영구동토층 해빙으로 대량 방출 우려 온실효과 기여도 약 6% 대기 중 체류시간 114년 농업비료, 화석연료, 바이오매스 배출 이산화탄소보다 온난화지수 310배 높음 적은 양으로 큰 영향을 미침 지난 40년간 전 세계적으로 농도 30% 증가 오존층 파괴 물질인 염화불화탄소(CFCs) 대체물질로 개발 냉장고, 에어컨의 냉매로 사용 산업공정의 부산물로 배출 이산화탄소보다 온난화지수 1,000배 이상 온실효과 기여도 약 2% 염화불화탄소(CFCs)의 대체물질로개발된 탄소와 불소 화합물 전자제품, 도금산업, 반도체 세척 등에 사용 이산화탄소보다 온난화지수 수천~수만배 대기 중 체류시간이 매우 길어 장기적 영향 온실효과 기여도는 낮으나 증가 추세 화학적, 열적으로 안정된 기체 반도체 생산공정에서 다량 사용 이산화탄소보다 온난화지수 약 2만배 한번 배출되면 3천년 이상 대기 중 영향 배출량은 적으나 단위당 영향력이 매우 큼 1990년 약 3억톤에서 2018년 7.27억톤으로 급증, 2019-2020년 다소 감소 1인당 배출량: 1990년 6.8톤에서 2018년 14.1톤으로 두 배 이상 증가, OECD 평균과 상반된 경향 배출 총량 1위 중국, 2위 미국 우리나라는 전 세계 10위권 수준의 배출국 후변화로 인해 기후요소(기온, 강수량,바람 등)가 통계적으로 상위 또는 하위 5%에 해당하는 현상 21세기 들어 극한기후 현상이 더강해지고 빈도 증가 범위도 넓어지는 추세 대표적 극한기후: 가뭄, 집중호우, 폭염 지역별 기후에 따라 기준이 다름 기상학적 가뭄: 평균보다 적은 강수로건조한 날 지속 농업적 가뭄: 작물 생육에 필요한수분 부족 지속 수문학적 가뭄: 수자원 공급 부족 지속 사회경제학적 가뭄: 물 수요가 공급량 초과 지역별 특성에 따라 가뭄 판단 기준 상이 집중호우: 짧은 시간에 많은 비(시간당 30mm 이상 또는 하루 80mm 이상) 연강수량의 10%에 상당하는 비가하루에 내릴 때 폭염: 일 최고기온 33도 이상인 날 폭염 2일 이상 지속 예상 시 폭염주의보 발령 지역 기후에 따라 기준 상이 기후변화로 전 지구적 기온 상승 빙하와 만년설이 녹으면서 해수면 상승 세계기상기구: 최근 5년간 약 2.5cm 상승 2100년까지 1.1m 상승 가능성 높음

바닷물의 열팽창도 해수면 상승 원인 남극대륙과 고산지대 빙하가 빠르게 녹음 1992~2018년 그린란드 빙하3조 8천억 톤 감소 태양빛 반사 역할 감소로 지표면 기온 상승 기온 상승으로 빙하가 더 빨리 녹는 악순환 양의 되먹임 현상 발생 해수면 1cm 상승 시 약 600만 명이 집 잃음 해안가 주변이 바닷물에 침식 해일, 태풍, 허리케인 발생 시 피해 증가 해안가 도시들의 큰 피해 예상 해양 및 육지 생태계 교란 빙하 용해로 극지방 해수 염분 낮아짐 염분이란 1kg 안에 녹은 염류(소금 등)의 양을 의미 염분이 높으면 바닷물 밀도가 커지고, 염분이 낮으면 밀도가 낮아짐 빙수가 녹아 담수가 바다로 대량 유입되면서 극지방 바닷물 밀도 저하 염분 낮아지면 해수 밀도 감소, 바닷속 깊이 가라앉지 못함

심층순환 문제로 지구 열분배 교란 극지방은 더 춥고, 적도지방은 더 더워짐 지구 평균기온 1.5~2도 상승 시 생물종 30% 멸종 가능 양서류가 가장 큰 영향 받음 변온동물은 기온에 따라 알 낳는 시기 결정 기온 변화로 번식 실패 위험 한 종 멸종 시 생태계 전체 파괴 가능성 대기 중 이산화탄소 증가로 해수 산성화 조개, 게, 굴 등 해양생물 영향 산호초 피해 심각 산호초는 해양생물에 산소 공급, 서식지 제공 산호초 감소로 관련 해양생물 멸종 위험 우리나라 농작물 재배지 빠르게 변화 개나리, 벚꽃 등 봄꽃 개화 시기 빨라짐 이동 불가능한 식물은 적응 실패로 멸종 위험 작물 재배 가능 기간 연장 작물 재배 가능 지역 북상 및 확대 연평균 폭염 일수 2000년대 10일에서 2010년대 15.5일로 증가 폭염으로 연간 15만 명 이상 사망 모기, 진드기 증가로 말라리아, 뎅기열, 지카바이러스 확산 물 순환: 바닷물/강물 증발하여 수증기 → 수증기 응결해 물방울 → 물방울이 모여 구름 → 구름 속 물방울이 무거워져 눈과 비로 내려 강물이 됨

기온 상승으로 공기 중 수증기 저장량 증가 집중호우와 가뭄의 극단적 현상 동시 발생 지난 106년(1912~2017) 연평균 기온 13.2℃ 연평균 강수량 1,237mm 최근 30년 평균기온 1.4℃ 상승 최근 30년 강수량 124mm 증가 강수 강도 증가 추세 여름은 19일 길어짐 겨울은 18일 짧아짐 고온 극한일수 증가 저온 극한일수 감소 강수일수는 뚜렷한 변화 없음 작물 재배 가능 기간 연장 재배 지역 북상 및 확대 재배 작목 다양화 벼 품질 저하 및 생산량 감소 난지과수 재배 확대 온대과수 재배 어려움 발생 병해충 및 잡초 발생 증가 가축 열 스트레스 증가 농·축산업 남한 저지대 상록활엽수림과 낙엽활엽수림 북상 남해안과 서해안 식생 아열대로 변화 서해 냉수성 어종 감소 한라산 정상 부근 고산식물 8종 멸종 가능성 기온 2℃ 상승 시 난대기후대 중부지방까지 확대 생태계 북쪽 유역 유출량 증가 섬영권역 유출량 감소 가을·겨울철 유출량 증가 봄·여름철 유출량 감소 수질 악화 가능성 물 공급 불안정 홍수와 가뭄 위험 증가 수자원 관리 어려움 가중 수자원 금강유역 홍수피해액 2011~2040년 최고 169% 증가 2051~2080년 최고 291% 증가 해수면 상승으로 범람 가능 면적 약 2,643㎢ 취약지역 거주 인구 125만 명 피해 예상 재해·해양 2020년 6월 시베리아 베르호얀스크 38℃ 기록 북극 역사상 최고 기온 경신 1881년 이후 북극 평균기온 최고 기록 영구동토층 해빙으로 메탄 방출 증가 북극 해빙 면적 급격한 감소 서유럽 1,000년 만의 기록적 폭우와 홍수 약 200명의 사망자 발생 북미, 시베리아 역대 최강 폭염 캐나다 리턴 지역 50℃ 기록 미국 데스밸리 56.7℃ 기록 기후변화협약(UN Framework Convention on Climate Change: UNFCCC) 1992년 리우 유엔환경개발회의에서 채택 온실가스 배출량 감축을 위한 국제적 합의 1997년 채택, 2005년 발효 선진국 중심의 온실가스 감축 의무 부여로 한계 발생 우리나라의 경우 감축 의무가 없는 국가로 분류되어 국가보고서 제출 등 공통 의무사항만 수행 2015년 12월 파리에서 195개국 참여 선진국과 개발도상국 모두 참여 전 세계 온실가스 배출량의 90% 이상 각국이 자발적으로 감축목표 설정 국제사회의 상호 검증 시스템 도입 산업화 이전 대비 지구 평균기온 상승 제한 2018년 인천에서 발표된 특별보고서 향후 10년간 온실가스 45% 감축 필요

1.5℃ 초과 시 생태계와 인류 심각한 위험

탄소중립을 위한 장기목표 설정의 기준점 한국: 2018년 대비 40% 감축, 2050 탄소중립 미국: 2005년 대비 50~52% 감축 영국: 1990년 대비 78% 감축(2035년까지) 일본: 2013년 대비 46% 감축 중국: 2060년까지 탄소중립 목표 지구기후변화는 정상적 지구시스템에서도 발생 최근 지구기후변화의 주요 요인은 인간활동 지구시스템은 복잡한 상호작용으로 연결 지구의 변화는 모든 생명체에 영향 지역적, 지구적 변화는 상호연관 태양은 지구기후시스템의 에너지 근원 기후는 지구시스템 구성요소들의 상호작용 생명체는 기후에 의존하고 영향을 주고받음 기후는 자연과 인간의 영향으로 변화 인간활동은 기후시스템에 영향을 미침 자연적 원인(태양활동, 화산활동 등) 교육 인위적 원인(온실가스 배출 등) 교육 두 원인의 복합적 작용 이해 필요

밀란코비치 이론과 인간활동의 관계 교육 균형 잡힌 시각의 과학적 접근 강조 정확하고 희망적인 교육 방식 강조 아동의 발달단계에 적합한 교육 제공 북미환경교육학회 가이드라인 기반 연령별 적합한 개념과 강조점 제시 불필요한 위기의식 조성 지양 연령에 맞는 대화 방식 선택 자녀가 대화를 주도하도록 유도 질문에 충실히 답변하기 두려움을 줄이는 방식으로 설명 불필요한 부담감 주지 않기 긍정적 사고방식 함양 강조 실천 가능한 참여 방법 제시 무기력감에 빠지지 않도록 지도 개인의 실천역량 강화에 초점 희망적 미래상 제시를 통한 동기부여 구체적 용어와 개념 중심 교육 자연과 환경 속 간단한 관찰·탐구 기회 복잡한 시스템보다 구체적 내용 중심 호기심을 자극하는 체험 활동 강조 간단하고 명확한 개념 전달 추상적 사고가 가능한 수준 고려 과학, 환경, 인간 시스템 상호작용 교육 기본적 문제와 쟁점 학습 가능 물순환, 태양과 에너지 흐름 개념 교육 탄소순환과 기후패턴 이해 강조 환경 쟁점의 복잡성 이해 교육 과학적 이해와 시민 역할 연결 효과적 의사소통 능력 개발 실제 상황의 쟁점 다루기 훈련 문제해결 능력을 갖춘 시민 양성 목적과 목표 설정 - 기후변화교육의 명확한 방향 설정 필요

- 이해 증진인지 실천 증진인지 구분 - 교육 목표에 따른 내용과 방법 차별화 양방향 의사소통 - 학습자들이 관심과 필요를 표현할 기회 제공 - 기후변화에 대한 이해 정도 파악에 도움 - 일방적 전달이 아닌 상호작용 강조 적절한 언어 사용 - 복잡한 기후변화 현상을 이해하기 쉽게 설명 - 학습자 수준에 맞는 과학적 정보 제공 - 불필요한 위기의식을 심어주는 표현 지양 지역적 쟁점 연결 - 학습자의 지역적 상황을 반영한 교육 내용 - 일상생활에서 확인 가능한 기후변화 사례 활용 - 지역 특성에 맞는 대응 방안 모색 윤리적 측면 고려 - 기후변화의 책임과 영향의 불평등 인식 - 선진국과 개발도상국 간의 책임 문제 - 세대 간 형평성과 기후정의 강조