지구시스템으로 이해하는 자연재해

지구시스템으로 이해하는 자연재해

 

지구시스템에서 발생하는 자연현상은 각 권역에 영향을 미치고 상호작용을 합니다. 태풍, 홍수, 지진, 화산 분화, 해일 등과 같은 자연 현상은 인간이 피할 수 없기 때문에 이로 인해 재해가 발생하는데, 이를 자연재해라고 합니다. 지구시스템 내에서 발생하는 자연재해 또한 지구시스템 측면으로 접근해야 그 본질과 특성을 체계적으로 이해할 수 있고 근본적인 대책을 세울 수 있습니다.

 

화산 분화

지권에서 일어나는 대표적인 자연 현상이 화산활동입니다. 화산은 지하에서 생성된 마그마가 지표로 분화하는 현상입니다. 화산은 마그마의 특성에 따라 다양한 유형으로 분류하지만, 폭발의 차이에 따라 분출형 화산과 폭발형 화산으로 구분합니다.

마그마의 점성은 SiO2 함량과 밀접한 관련이 있는데 SiO2 함량이 높을수록 암석의 색은 밝은색을 띠며 점성도가 커집니다. 화산이 분화하였을 경우 점성도가 큰 용암이 흐르는 속도는 유동성이 작아져 느려지므로 화산재의 높이는 높아지고 밑넓이는 좁아지게 됩니다.

폭발형 화산은 점성이 높은 마그마로 인해 이동이 천천히 이루어지고 높은 압력을 형성합니다. 한계점에서 발생하는 폭발성 분화로 지진이 발생하고 화산가스, 화성쇄설류 등을 방출합니다. 지권에서 발생한 화산 분화는 화산활동으로 대기 중에 화산재, 화산가스를 배출하고 기권에 영향을 미칩니다.

대표적인 것으로 태양 에너지의 차단으로 인한 지구의 평균 기온 하강을 들 수 있습니다. 화산재나 화산 가스로 인해 대기오염이 악화되고, 화산가스의 성분 중 이산화황 성분은 산성비를 생성하여 지권(토양 오염), 수권(수질 오염), 생물권에 영향을 미칩니다.

용암이나 화성쇄설류는 지권의 지형을 변화시키고, 새로운 암석을 형성하고 토양의 성분과 수질을 변하게 합니다. 또한 빠른 속도로 이동하는 화성쇄설류나 화산재는 생물권과 인간에게 큰 피해를 줄 수 있습니다.

대표적인 것이 식생의 변화, 생태계 파괴, 각종 질병 발생, 사상자 발생 및 사회·경제적 피해 발생 등이 있습니다.

대표적인 사회·경제적 피해는 화산재로 인한 항공기 운항 중지와 물류 수송 및 여객 수송에 차질을 빚는 것이고, 농작물이 냉해를 입어 피해가 발생하고 이는 식량 부족이나 농작물 공급 부족으로 연결될 수 있습니다.

이처럼 화산활동이나 화산 분화는 지권에서 발생하지만, 지구 각 권의 상호 작용 측면에서 보면 다양한 구성요소에 영향을 미치고 있습니다.

 

태풍

태풍은 북태평양 남서부에서 발생하는 열대 저기압 중에 중심 부근의 최대 풍속이 17m/s 이상으로 강한 폭풍우를 동반하는 자연 현상을 말합니다.

이 태풍은 여름과 초가을에 발생하여 지구 구성 요소에 영향을 미치고, 생물권과 인간에게 큰 피해를 줍니다. 태풍은 일반적으로 해수면 온도가 27℃ 이상인 열대 해역에서 발생하며, 수명은 발생부터 소멸까지 보통 1주일에서 10일 정도입니다.

열대 등 해역에서는 태양의 강한 태양 복사로 인해 해수 온도가 높기 때문에 바다에서 상승 기류가 발생하기 쉽고 시계 반대 방향으로 소용돌이치면서 많은 양의 수증기가 하늘로 상승합니다.

많은 양의 수증기를 포함하는 공기의 하층이 하늘에 모여 많은 수의 적란운이 생성됩니다. 적란운이 모이고 소용돌이가 커지면 열대성 저기압이 되고, 발달하면 태풍이 됩니다.

이런 강한 바람과 비는 인간 활동에 영향을 미치고 사회·경제적으로 막대한 피해를 발생시킵니다. 그러나 태풍의 가장 큰 역할은 저위도의 남는 에너지를 고위도로 수송하여 지구의 에너지 평형에 기여하고, 열을 재분배하는 것입니다. 또한 태풍은 저위도에서 고위도로 이동하면서 강한 비를 뿌려 물을 순환시키고 물 부족 현상을 해결하기도 합니다.

태풍이 바다 위를 이동할 때는 강한 바람으로 인해 해수를 뒤섞어서 순환시킴으로써 수권의 생태계를 활성화시키는데 기여합니다. 이처럼 수권에서 발생하는 태풍은 기권, 수권, 생물권 등에 다양한 영향을 미치고 있으며 물의 순환, 에너지의 이동이나 순환에 크게 기여하고 있습니다.

태풍의 피해를 줄이기 위한 대책의 수립이 인간 활동에 중요하지만, 지구 측면에서 보면 태풍은 해로운 자연 현상이 아니라 중요한 역할을 가지고 있는 현상입니다.