북극 주변의 지역은
얼음으로 뒤덮히고 황량하며, 아무것도 변하지 않는 것처럼 보입니다.
하지만 실제의 북극의 환경은 복잡하고 섬세한 균형을 이루고 있으며
이 지역의 극한의 위치 때문에 대기중의 아주 작은 변화를 통해
큰 변화를 유발시키는 피드백과정에 취약합니다.
사실 과학자들은 종종 기후변화의 영향을 예측할 때
북극을 ‘탄광의 카나리아’라고 묘사합니다.
북극의 주요 기후변화 피드백 중 하나는 반사율과 관계가 있습니다.
눈과 얼음과 같은 하얀 표면은
매우 효율적으로 햇빛을 우주로 반사시킵니다.
반면 어두운 육지나 물 표면은 햇빛을 더 많이 흡수하지요.
북극이 약간 더워지면, 눈과 얼음이 일부 녹고,
아래에 있는 땅과 바다가 노출됩니다.
이들 표면이 흡수한 열이 많아질수록 얼음은 더 많이 녹게 됩니다.
현재의 북극은 점점 더 따뜻해지고 있지만,
그 반대의 경우도 생길 수 있습니다.
약간의 기온 하락 때문에 얼음이 더 많이 얼면
이것이 눈과 얼음에 의한 반사량을 증가시킵니다.
따라서 햇빛의 흡수량이 줄어들고
온도는 계속해서 떨어지게 됩니다. 마치 예전의 빙하기처럼요.
북극의 바다 얼음은 또 다른 피드백도 발생시키는데,
이는 단열효과 때문입니다.
얼음들은 해양 표면층을 덮음으로써
차가운 북극 공기와 상대적으로 따뜻한 물 사이의 완충제 역할을 합니다.
하지만 어떤 곳에서 그것이 얇아지고, 깨지거나, 녹으면
열이 바다로부터 빠져나가,
대기의 온도가 올라가서 더 많은 얼음이 녹게 됩니다.
이와 같은 얘들을 양성피드백이라고 불리는데
양성이라고 부르는 이유는 뭔가 좋은 일을 해서가 아니라
최초의 변화가 같은 방향으로 증폭되기 때문입니다.
반면에 음성피드백은 그 영향이
최초 변화에 반대되는 방향으로 움직이는 것 이지요.
얼음이 녹는 것은 음성피드백도 발생시킵니다.
대기 중으로 수분이 방출되기 때문이지요.
방출된 수분은 구름의 두께와 양을 증가시키고
더 많은 햇빛을 차단함으로써 대기를 식힐 수 있습니다.
하지만 북극의 여름은 짧기 때문에
음성피드백의 순환은 단기적입니다.
나머지 기간 동안 햇빛은 매우 적고,
증가된 수분과 구름은 오히려
지구의 열을 가둠으로써 표면을 따뜻하게하기 때문에,
한 두 달을 제외하고는 항상 양성 피드백이 작용합니다.
음성피드백이 시스템의 균형을 맞춰서 기후의 안정성을 증가시키는 반면에,
양성피드백은 변화량을 계속 증폭시켜서 기후의 불안정성을 증가시킵니다.
최근 증가된 양성피드백의 영향력은
북극을 훨씬 넘어선 결과를 초래시킬 수 있습니다.
지구가 점점 따뜻해짐에 따라
이런 양성 피드백은 북극의 온도를 적도보다 훨씬 더 빠르게 올립니다.
두 지역 사이의 감소된 기온 차이는
제트 기류의 바람을 느리게 하고
중위도의 대기 순환을 약하게 만듭니다.
그리고 이 지역에 대부분의 인구가 살고 있지요.
많은 과학자들은 날씨 변화가 더 오래 지속되고 더 격해져서
원래는 일시적이고 단기적이었던 현상들이
지속적인 한파, 혹서, 가뭄, 홍수로 변할 것을 걱정하고 있습니다.
북극의 기상변화는 지구 전체의 기후에 대한 신호인것만은 아닙니다.
이것은 우리에게 훨씬 직접적이고 즉각적으로 영향을 줄 수 있습니다.
기후 과학자들이 항상 경고하듯이
북극에 발생하는 일이 언제까지나 북극에 머물러 있지만은 않을 것입니다.