온실가스 관측기술 위성은 환경성, 국립환경연구소(NIES) 및 우주항공연구개발기구(JAXA)가 공동으로 개발한 세계 최초의 온실가스 관측 전용 위성이며, 2009년 1월 23일에 발사된 이후, 현재까지도 관측을 계속하고 있다.

위성관측 데이터를 사용하여 지상에서 상공까지의 ‘지구 대기 전체’의 이산화탄소 평균 농도를 산출한 결과, 월별 평균농도가 계절변동을 하면서 매년 상승하여, 2015년 5월에 398.8ppm을 기록하였다. 그리고 추정 경년 평균농도는 2015년 7월에 약 398.2ppm에 이른다는 것을 알았다.

이대로 상승경향이 계속된다면, 월별 평균농도 및 추정 경년 평균농도 모두 늦어도 2016년 중에 400ppm을 넘을 것으로 예상된다. 이것은 관측위성에 의한 지구 대기 전체의 평균농도가 400ppm에 가까워진다는 것을 처음으로 나타낸 것으로 위성에 의한 온실가스 관측의 중요성을 나타낸 것이다.

세계기상기구(WMO)을 포함한 세계 기상기구는 지금까지 지표면 각지의 관측지점 및 그러한 데이터를 이용하여 산출한 지상에서의 전 지구 평균농도를 발표하였다. 그러나 이산화탄소는 고도에 의해 농도차가 있기 때문에 지상관측점만의 농도 데이터에서는 지구 대기 전체 농도를 나타내지 않았다.

이에 비해 관측위성은 이산화탄소의 지표면 농도가 아니라 지표면에서 대기 상단까지의 대기 중 이산화탄소 총량을 관측할 수 있다. 기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC) 제5차 평가보고서에서 예측된 장래 이산화탄소 농도는 ‘전체 대기’의 평균농도이기 때문에 앞으로 온실가스 증가에 의한 지구온난화 리스크를 산출, 예측하는 데에는 지구 전체의 온실가스 평균농도의 산출이 중요하며, 상공의 대기까지 포함한 ‘전체 대기’의 평균 상황을 파악하는 것이 불가결하다.

그래서 2009년 5월부터 2015년 7월까지 6년 이상의 관측 데이터를 이용하여 ‘전체 대기’의 이산화탄소 평균농도를 산출한 결과, 월별 평균농도는 북반구 식물의 광합성이 활발하게 되는 북반구 여름에 낮아지고, 광합성이 약해지는 북반구 겨울에 높아지는 계절변동을 거치면서 매년 상승하여 2015년 5월에는 약 398.8ppm을 기록하였다. 또한 추정 경년 평균농도는 2015년 7월에 398.2ppm을 기록하였다. 그리고 이대로 상승경향이 지속된다면, 월별 평균농도 및 추정 경년 평균농도 모두 적어도 2016년 중에 400ppm을 초과할 것으로 예상된다.

월별 평균농도가 400ppm을 넘은 것은 추정 경년 평균농도보다 더욱 빠른 시기가 될 것으로 예상된다. 그러나 위성으로 관측할 수 있는 지역은 태양고도가 높고 구름이 없는 특정지역에 한정되기 때문에 산출한 ‘전체 대기’의 농도는 관측위성의 관측데이터에 기초한 모델적 방법을 이용하여 추정한 결과이다. ‘전체 대기’ 월별 평균치와 그것에 기초하여 산출한 추정 경년 평균 농도 그래프를 보면 지표면의 평균농도보다 1~2ppm 정도 낮은 결과이다.

또한 환경성, 국립환경연구소, JAXA는 이번에 산출한 관측위성에 의한 맑은 지역의 관측 데이터로부터 해석, 추정된 월별 ‘전체 지구’의 이산화탄소 평균농도를 공개하였다. 이 ‘전체 대기’의 평균농도 공표는 2015년 11월 16일부터 국립환경연구소 웹사이트(http://www.gosat.nies.go.jp/recent-global-co2.html)에서 개시하며 정기적으로 결과를 갱신한다. 이번 ‘전체 대기’ 평균농도의 산출방법도 동일한 웹페이지에 공개된다.

(그림) 월별 이산화탄소 평균농도 변화

[출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2015년 11월 23일]