[논문 리뷰] Climate Engineering Responses to Climate Emergencies

Jason J. Blackstock, David S. Battisti외 8명|ArXiv.org|2009. 07. 29.

Climate Change and GeoengineeringEnvironmental Science인용 수 17

한 줄 요약

이 논문은 급격한 기후 급성사태에 대한 빠른 기후 공 ing 기술로 대류권 오염물질 주입을 평가하며, 불확실성을 줄이기 위한 10년간의 기술 연구 계획을 제안한다. 단파장 기후 공 ing의 주요 위험과 이점에 초점을 맞추며, 1년 이내에 전 세계 냉각 가능성을 분석하고, 태양 복사 조절 전략 평가를 위한 개념적 프레임워크를 수립한다.

ABSTRACT

Despite efforts to stabilize CO_2 concentrations, it is possible that the climate system could respond abruptly with catastrophic consequences. Intentional intervention in the climate system to avoid or ameliorate such consequences has been proposed as one possible response, should such a scenario arise. In a one-week study, the authors of this report conducted a technical review and evaluation of proposed climate engineering concepts that might serve as a rapid palliative response to such climate emergency scenarios. Because of their potential to induce a prompt (less than one year) global cooling, this study concentrated on Shortwave Climate Engineering (SWCE) methods for moderately reducing the amount of shortwave solar radiation reaching the Earth. The study's main objective was to outline a decade-long agenda of technical research that would maximally reduce the uncertainty surrounding the benefits and risks associated with SWCE. For rigor of technical analysis, the study focused the research agenda on one particular SWCE concept--stratospheric aerosol injection--and in doing so developed several conceptual frameworks and methods valuable for assessing any SWCE proposal.

연구 동기 및 목표

• 급격한 기후 급성사태에 대한 빠른 대응 수단으로 단파장 기후 공 ing(SWCE)의 실현 가능성과 위험을 평가하기 위해.
• SWCE 결과의 불확실성을 줄이기 위한 기술 연구 계획을 대류권 오염물질 주입(SAI)에 집중하여 수립하기 위해.
• 어떤 SWCE 제안 사항이라도 적용 가능한 개념적 프레임워크와 분석 방법을 개발하기 위해.
• SAI를 이용한 일시적 조치로서 1년 이내에 전 세계 냉각 가능성을 평가하기 위해.
• 기후 공 ing의 뜻하지 않은 환경적 및 사회적 영향을 최소화하는 데 초점을 맞춘 향후 연구를 이끌기 위해.

제안 방법

• 단파장 기후 공 ing(SWCE) 방법에 중점을 두고, 제안된 기후 공 ing 개념에 대한 일주일간의 기술적 리뷰를 수행하였다.
• 세부 분석을 위한 주요 사례 연구로 대류권 오염물질 주입(SAI)을 선정하였다.
• 복사 강제력, 대기 확산, 기후 영향 평가를 위한 개념적 프레임워크와 분석 도구를 개발하였다.
• 대류권에 반사성 입자를 주입하여 빠른 전 세계 냉각 가능성을 평가하였다.
• 기후 모델링과 대기 물리학을 활용하여 복사 교란과 대류권 화학적 영향을 추정하였다.
• SWCE 배치에서의 이점, 위험, 불확실성 측정 기준을 수립하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 대류권 오염물질 주입이 1년 이내에 전 세계 냉각을 이룰 수 있는 잠재력은 무엇인가?
• RQ2 SAI의 기후적, 환경적, 사회적 영향에 대한 불확실성을 체계적으로 줄일 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ3 주입된 에어로졸의 확산과 수명을 규정하는 주요 물리적 및 화학적 과정는 무엇인가?
• RQ4 SAI에 의해 유도된 변화가 지역 강수 패턴과 오존 화학에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 책임감 있는 연구와 잠재적 배치를 지원하기 위해 필요한 거버넌스 및 모니터링 프레임워크는 무엇인가?

주요 결과

• 대류권 오염물질 주입은 1년 이내에 전 세계 냉각을 유도할 수 있으며, 기후 급성사태에 대한 실현 가능한 빠른 대응 수단이 될 수 있다.
• 연구는 SAI의 기후적 및 환경적 영향에 대한 불확실성을 줄이기 위한 10년간의 기술 연구 계획을 규명하였다.
• 주요 불확실성은 지역 기후 영향, 대류권 오존 농도 감소, 에어로졸 수명 및 분포에 있다.
• 연구는 SAI에 국한되지 않고 어떤 SWCE 방법이라도 평가할 수 있는 프레임워크를 수립하여 방법론의 일관성을 향상시켰다.
• 연구는 SAI 위험 평가를 위해 향상된 대기 모델링과 관측 모니터링이 필요하다고 강조하였다.
• 결론적으로 SAI는 잠재적인 일시적 조치가 될 수 있으나, 철저한 과학적 및 거버넌스 감독이 필요한 중대한 위험이 수반된다.