통합과학2 · 환경과 에너지 — 지구는 태양에서 받은 에너지만큼 우주로 내보내야 온도가 일정하다(복사 평형).
온실기체는 지구가 내보내는 적외선을 일부 붙잡아 되돌려보내 지표를 데운다. 이 기체가 늘면 평형 온도가 올라간다.
1. 직접 해보기
CO₂ 농도·메탄·반사율(알베도)을 조절하면 «나가는 적외선»이 달라져 새로운 평형 온도가 계산된다.
적외선 광자가 대기에서 얼마나 되튕겨 나오는지 애니메이션으로 보여준다.
흡수한 태양E
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온실 효과 세기
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평형 지표 온도
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산업화 이전 대비
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슬라이더를 움직여 보세요.
2. 복사 평형과 온실 효과
들어오는 태양 에너지 (흡수) = 나가는 지구 적외선 → 온도 일정
상황
결과
온실기체 증가
적외선이 덜 빠져나감 → 들어옴 > 나감 → 지표가 새 평형까지 더워짐
알베도 증가(빙하·구름)
태양 에너지를 더 반사 → 흡수 감소 → 냉각
양의 되먹임
기온↑ → 빙하 감소 → 알베도↓ → 흡수↑ → 기온 더 ↑ (가속)
온실 효과 자체는 «나쁜» 것이 아니다. 온실기체가 전혀 없으면 지구 평균 기온은 약 −18℃로 얼어붙는다.
자연 온실 효과 덕에 실제로는 약 +15℃다. 문제는 화석연료로 CO₂가 «빠르게» 늘어 평형 온도가
산업화 이전보다 이미 약 1.1~1.3℃ 높아졌고, 그 속도에 생태계가 적응하기 어렵다는 점이다.
3. 지구 온난화의 영향
해수면 상승(열팽창 + 빙하 융해), 폭염·가뭄·호우 등 극한 기상 증가, 해양 산성화, 생물 서식지 이동과 멸종,
농업 생산성 변화, 물 부족. 대응은 «완화»(온실기체 배출 감축, 재생에너지)와 «적응»(제방·품종 개량)으로 나뉜다.
한 줄 요약 — 지구 온도는 «흡수한 태양 에너지 = 방출한 적외선»에서 정해진다.
온실기체가 늘면 적외선이 덜 빠져나가 평형 온도가 올라간다. 자연 온실 효과는 필수지만, 급격한 강화가 문제다.