가속화되는 시대에 기후 변화, 가까운 미래를 예측하면 큰 이점을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 공익사업 담당자가 폭염이 다가오고 있음을 인지하면 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다. 에너지 조달 계획 정전을 방지하기 위해. 가뭄에 취약한 지역의 농부들이 어떤 작물이 실패하기 쉬운지 예측, 추가 관개를 배치할 수 있습니다.

이러한 사전 조치는 오늘날 사람들이 기후 변화의 영향에 적응할 수 있도록 돕기 위해 고안된 진화하는 기술을 통해 가능해졌습니다. 하지만 기후 변화는 미래에 어떤 영향을 미칠까요? 그러면 인간은 어떻게 적응할 것인가?

기후 모델이 답을 제공합니다

인간 활동은 20세기 지구의 기후 변화를 촉발했으며 미래의 기후를 크게 결정하게 될 것입니다. 상당한 감소 온실 가스 배출 기후 위기를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 더 높은 배출량 시나리오에서는 21세기에 기후 변화로 인해 훨씬 ​​더 심각한 결과가 나타날 것입니다.

지구 기후 모델은 기후 과학자들에게 지구 전체와 특정 지역 모두에 대한 미래가 어떻게 될지에 대한 일련의 기대를 제공했습니다. 기후 모델링은 주요 기후 시스템 구성 요소, 즉 대기, 지표면, 해양 및 해빙 간의 상호 작용을 표현하기 위해 데이터 세트와 복잡한 계산을 사용하는 것으로 구성됩니다.

최신 기후 모델링 이니셔티브 중 하나는 IBM과 NASA 간의 파트너십을 통해 이루어졌습니다. 현재 협업은 AI 기반 구축에 중점을 두고 있습니다. 기초 모델 기후 및 날씨 애플리케이션을 더 빠르고 정확하게 만듭니다. 이 모델은 잠재적으로 산불 위험을 높이는 조건을 식별하고 허리케인과 가뭄을 예측하는 데 사용될 수 있습니다. IBM-NASA 파트너십을 통해 구축된 초기 모델은 과학자들이 아랍에미리트의 도시 열섬 지도를 작성하고 케냐의 재삼림화를 모니터링하는 데 도움이 되는 도구가 되었습니다.

미국 국립 해양 대기 협회(NOAA)의 지구물리학 유체 역학 연구소에 따르면, "기후 모델은 기후 변화 영향의 불확실성을 줄여 적응에 도움이 됩니다."¹

변화하는 기후에 대한 모델의 예측과 사회가 어떻게 적응할 수 있는지 살펴보겠습니다.

평균 지구 온도 상승

기후 변화의 가장 잘 알려진 징후인 지구 온난화라고도 알려진 표면 온도 상승은 온실 효과의 결과입니다. 온실 효과는 이산화탄소, 메탄 및 기타 온실 가스의 농도가 증가하는 과정이 장벽 역할을 하여 열을 가두는 과정입니다. 지구 대기에서. 유럽연합 기후 모니터 코페르니쿠스에 따르면 2023년은 기록상 가장 따뜻한 해로 거의 섭씨 1.48도(화씨 2.66도)에 달했습니다. 19세기 산업화 이전 수준보다 더 따뜻하다.²

기온은 얼마나 더 오를까? 미국 글로벌 변화 연구 프로그램(Global Change Research Program)의 기후 과학 특별 보고서에 따르면 예측 범위는 5세기 말까지 섭씨 21도 이상에 이릅니다. 그러나 온실가스 배출을 급격히 줄이면 기온 상승을 섭씨 2도 이하로 제한할 수 있습니다.³

화석연료에서 청정연료로 전환하는 동안, 재생 에너지 에너지원은 이미 진행 중이므로 이러한 전환을 가속화하면 전 세계적으로 에너지 수요가 증가하는 가운데에도 배출량을 더욱 제한하는 데 도움이 될 수 있습니다. 국제에너지기구(International Energy Agency)는 재생에너지와 원자력의 결합이 90년까지 증가된 수요의 2025% 이상을 충족할 것으로 예측하고 있습니다.⁴

더 극심한 폭염과 폭염

지구 온난화가 진행됨에 따라 폭염은 더욱 흔해지고 더욱 강해질 것입니다. 유엔의 기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC)은 아프리카, 호주, 북미, 유럽에 거주하는 사람들이 기온 상승과 폭염으로 인해 건강 위험에 직면할 것이라고 예측했습니다.⁵

글로벌 재해 대비 센터(Global Disaster 대비 센터)는 정책 입안자와 기타 관계자들이 지역이 더 높은 열에 적응할 수 있도록 다양한 조치를 취할 것을 권장합니다. 여기에는 더 많은 녹지 공간을 확보하고 지붕에 식물층이 있는 건물을 설계하는 등 표면 온도를 낮추는 단계와 냉각 센터 및 스프레이 파크를 만드는 단계가 포함됩니다.⁶

더욱 심화되는 가뭄과 물 부족

지구 온난화로 인해 더 심한 가뭄이 발생하고 육지의 물 저장에 영향을 미쳐 담수에 대한 접근이 감소하고 있습니다. IPCC는 인간이 사용할 수 있는 물이 북미에서 계속 감소할 것이며 아프리카, 아시아 및 남미에서는 물 안보가 위험에 처할 것이라고 예상합니다. 가뭄과 물 부족도 작물 성장에 영향을 미쳐 식량 안보를 약화시킬 것입니다. 아프리카 일부 지역은 농업 생산량이 최대 50%까지 감소하는 등 특히 취약할 것입니다.⁷ 또한, 더욱 건조한 환경으로 인해 전 세계적으로 산불 시즌이 연장되고 있습니다.

자연 기반 및 기술 솔루션은 건조한 환경에 적응할 수 있는 몇 가지 방법을 제공합니다. 연구에 따르면 나무를 심는 것은 사막화를 방지하고 더 많은 강수량을 유발합니다.⁸ 동안 인공지능 기반 기후 예측 및 작물 데이터 분석 농부들이 어려운 상황에서 작물 관리에 대해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 도와줍니다. 세계 각국, AI 기반 기후 모델 및 기타 기술 과학자, 정부 관료 및 유틸리티 제공업체가 물 접근 상태를 예측하고 수자원 관리를 개선하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

진화하는 강수량 패턴과 홍수

지구의 일부 지역이 더 건조해지면 다른 지역은 더 습해질 것입니다. IPCC는 기온 상승폭을 1.5도 이내로 제한하더라도 아프리카, 아시아, 북미, 유럽 등지에서 폭우와 홍수가 더욱 빈번하고 심해질 것으로 내다봤다. 폭풍과 열대저기압도 더욱 강화될 것으로 예상됩니다.

정책 입안자들은 운하, 배수 시스템, 빗물 저장 시스템의 설치는 물론 모래 언덕, 맹그로브, 습지와 같은 "스펀지" 자연 장벽의 보존 및 복원을 포함하여 해안 및 내륙 홍수를 완화하기 위한 다양한 전략을 모색하고 있습니다. 어떤 경우에는 후자가 이전의 홍수 완화 전략을 롤백하는 것을 의미할 수 있습니다. 예를 들어, 중국의 한 도시에서는 관리들이 식물을 위한 공간과 범람 연못을 만들기 위해 콘크리트 홍수벽을 제거했습니다.⁹

해양 화학 변화

IPCC에 따르면 지구 온난화와 온실가스 배출은 세계 해양의 구성을 변화시키고 있으며 세기말까지 계속 변화할 것이라고 합니다. 지구 평균 기온이 상승함에 따라 해양 산소 수준은 해양 탈산소화 현상으로 계속 감소합니다. 해양 산성화도 계속될 것이다. 두 과정 모두 해양 생물에 해로운 것으로 간주됩니다.

이러한 변화를 완화하는 핵심은 탄소 배출을 줄이는 것이지만 다른 솔루션도 있습니다. 유출수와 수질 오염은 탈산소화에 기여합니다. 자연 및 자원 보존을 위한 국제 연맹(International Union for Conservation of Nature and Resources)에 따르면, 법안을 모니터링하고 유출을 제한하는 것이 도움이 될 수 있습니다.¹⁰ 해양 산성화 문제에 대해 일부 과학자들은 바닷물에서 산을 제거하는 새로운 기술에 대해 희망을 갖고 있습니다.¹¹

세계 해수면 상승

20세기에 해수면은 빙하가 녹고 해양 열팽창으로 인해 급격히 상승했습니다. 이러한 추세는 계속될 것으로 예상됩니다. NASA는 1993년 이후 전 세계 평균 해수면 상승의 평균 속도가 연간 약 2.5밀리미터(0.1인치)에서 연간 3.4밀리미터(0.13인치)로 증가했다는 사실을 발견했습니다.¹² 지속적인 해수면 상승은 남극 대륙과 그린란드의 빙붕과 빙상의 불안정성과 붕괴로 인해 발생할 수 있습니다. IPCC는 세계 평균 해수면이 0.29년까지 0.95미터(2050피트), 금세기 말에는 1.01미터(3.3피트) 증가할 것으로 예측합니다.¹³

홍수와 마찬가지로 해수면 상승에 대한 적응은 방조제와 제방과 같은 물리적 장벽을 세우고 습지와 같은 자연 장벽을 복원하거나 보존하는 것을 포함하여 인공 및 자연 기반 솔루션의 형태를 취할 수 있습니다. 인프라 설계 및 건축 프로젝트에서 해수면 상승을 고려하면 해당 구조물의 탄력성이 더욱 높아질 수 있습니다. 예를 들어 캘리포니아에서는 교통 당국이 해수면 상승으로 인해 혼잡한 고속도로의 일부를 30피트 높이로 들어올릴 계획을 세우고 있습니다.¹⁴

생태계 변화와 생물다양성 손실

지구 기후 시스템의 변화에는 생태계와 야생 동물 개체수의 변화가 포함됩니다. 예를 들어, 연구에 따르면 아마존의 대부분은 산불과 가뭄으로 인해 열대 우림에서 사바나로 변모하는 전환점에 접근하고 있으며 숲을 고향으로 삼는 종을 위험에 빠뜨리고 있습니다.¹⁵ 한편, 지구 온난화와 그에 따른 해양 폭염은 계속해서 산호초를 위협하고 있으며, IPCC는 지구 평균 기온이 섭씨 70도 상승하면 산호초가 90~1.5% 감소할 것으로 예상하고 있습니다. 유엔에 따르면 이 온도 기준점을 위반하면 포유류의 4%가 서식지의 절반 이상을 잃게 될 것이라고 합니다.¹⁶

모니터링, 보존 및 복원 노력은 생태계와 동물을 구하는 데 도움이 될 수 있습니다. 유럽에서는 정책 입안자들이 2023년에 EU 국가의 황폐화된 서식지를 30년까지 최소 2030%, 90년까지 2050% 복원하는 구속력 있는 목표를 포함하여 유럽 연합의 자연 복원 목표를 설정하는 법안을 승인했습니다.¹⁷

더 많은 기업이 지구의 기후 변화에 적응하기 위해 노력함에 따라 올바른 도구를 사용하면 기상 및 기후 영향을 모니터링, 예측 및 대응하는 데 도움이 될 수 있습니다. IBM® Environmental Intelligence Suite는 비즈니스 탄력성 및 최적화를 위한 산업별 환경 모델을 갖춘 대시보드, 경고 및 알림, 지리 공간 및 날씨 데이터 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API) 및 추가 기능을 포함하는 SaaS 플랫폼입니다. IBM Sustainability Accelerator에 대해 알아보세요.

IBM Environmental Intelligence Suite 살펴보기

^{1 기후 모델링. (링크는 ibm.com 외부에 있습니다). 미국 국립해양대기청 지구물리학적 유체 역학 연구소.}

^{2 "코페르니쿠스: 2023년은 지구 기온이 1.5°C 한계에 가까워 역대 가장 더운 해입니다.”(링크는 ibm.com 외부에 있음). 코페르니쿠스, 9년 2024월 XNUMX일.}

^{3 기후 과학 특별 보고서: 제XNUMX차 국가 기후 평가, 제XNUMX권. (링크는 ibm.com 외부에 있습니다). 미국 글로벌 변화 연구 프로그램, 2017.}

^{4 "IEA: 2025년에는 전 세계 전력의 XNUMX분의 XNUMX 이상이 재생에너지에서 나올 것입니다.”(링크는 ibm.com 외부에 있음). 세계경제포럼, 16년 2023월 XNUMX일.}

^{5 기후 변화 2023: 종합 보고서. 기후 변화에 관한 정부 간 패널의 XNUMX차 평가 보고서에 대한 실무 그룹 I, II 및 III의 기여. (링크는 ibm.com 외부에 있습니다). IPCC, 2023.}

^{6 "도시를 위한 폭염 가이드.” (ibm.com 외부 링크) Red Cross Red Crescent Climate Centre, 2019.}

^{7 “기후변화가 장기적으로 어떤 영향을 미치나요?” (링크는 ibm.com 외부에 있습니다). 미국 지질조사국.}

^{8 "유럽의 숲 조성으로 인한 강수량 변화에 대한 경험적 추정.”(링크는 ibm.com 외부에 있음). 자연 지구과학, 14, 473-478 (2021).}

^{9 "도시를 '스펀지'로 만들면 지하수를 조종하여 홍수 퇴치에 도움이 될 수 있습니다.”(링크는 ibm.com 외부에 있음). NPR. 3년 2023월 XNUMX일.}

^{10 "해양탈산소화.” (링크는 ibm.com 외부에 있습니다). 국제 자연 및 천연 자원 보존 연합, 2019년 XNUMX월.}

^{11 "새로운 시스템은 바닷물을 사용하여 CO2를 포집하고 저장합니다..” (링크는 ibm.com 외부에 있습니다). NOAA 연구, 8년 2023월 XNUMX일.}

^{12 "해수면 상승 속도가 증가하고 있습니까?”(링크는 ibm.com 외부에 있음). 해수면 변화: NASA의 우주 관측.}

^{13 2021년: 해양, 빙권 및 해수면 변화. (링크는 ibm.com 외부에 있음) 기후 변화 2021: 물리 과학 기반. 기후 변화에 관한 정부 간 패널의 XNUMX차 평가 보고서에 대한 실무 그룹 I의 기여, 1211~1362쪽.}