인공지능은 빠른 탈탄소화만으로는 지구 온난화가 섭씨 1.5도를 초과하는 것을 막을 수 없다는 새로운 증거를 보여줍니다  . 이 세기의 가장 더운 해는 최근의 기온 기록을 깨뜨릴 준비가 되어 있습니다.

연구자들은 산업화 이전 수준보다 지구 온도 상승을 1.5도 이하로 제한한다는 세계적 목표가 이제 사실상 달성 불가능하다고 결론지었습니다.

12월 10일 Geophysical Research Letters 에 발표된 연구   에 따르면 앞으로 몇 년 동안 전례 없는 더위 기록이 세워질 가능성이 높습니다. 연구자들은 2050년대까지 온실 가스 순 제로 배출이라는 현재 목표가 달성되더라도 지구 온도가 섭씨 2도를 초과할 확률이 50%라고 추정합니다.

기후 변화에 관한 정부 간 패널(IPCC)의 주요 보고서를 포함한 과거 연구에서는 이 속도대로 탈탄소화를 진행하면 지구 온난화를 2도 이하로 유지할 수 있다고 제시했지만, 새로운 연구 결과는 이런 낙관론에 도전하며 기후 목표를 달성하는 것이 어렵다는 사실을 강조합니다.

"최근 몇 년 동안 전 세계적으로 폭염과 폭우, 기타 극한 상황으로 인해 영향이 가속화되는 것을 보고 있습니다. 이 연구는 최상의 시나리오에서도 우리가 최근에 겪어 온 것보다 더 심각한 상황을 경험할 가능성이 매우 높다는 것을 시사합니다." 콜로라도 주립 대학교 기후 과학자 엘리자베스 반스와 공동으로 연구를 작성한 스탠포드 도어 지속 가능성 학교의 기후 과학자 노아 디펜바우의 말입니다.

올해는 기록상 지구에서 가장 더운 해로 2023년을 앞지르며, 지구 평균 기온이 산업화 이전 기준선보다 1.5도 섭씨 또는 2.7도 가까이 높아질 것으로 예상됩니다  .  사람들이 산업에 전력을 공급하기 위해 화석 연료를 광범위하게 태우기 시작하기 전입니다. 새로운 연구에 따르면, 빠른 탈탄소화에도 불구하고 이번 세기의 가장 더운 해는 섭씨 0.5도 이상 더 뜨거울 가능성이 10명 중 9명입니다.

AI를 사용하여 기후 예측을 개선합니다.

새로운 연구를 위해 Diffenbaugh와 Barnes는 탈탄소화 속도에 따라 지구 온도가 얼마나 상승할 수 있는지 예측하는 AI 시스템을 훈련했습니다.

AI를 훈련할 때 연구자들은 방대한 기후 모델 시뮬레이션 아카이브에서 얻은 온도 및 온실 가스 데이터를 사용했습니다. 그러나 미래의 온난화를 예측하기 위해 그들은 AI에 실제 역사적 온도를 입력으로 제공했고, 미래 온실 가스 배출에 대한 널리 사용되는 여러 시나리오도 제공했습니다.

"AI는 미래 예측의 불확실성을 줄이는 데 매우 강력한 도구로 부상하고 있습니다. 이미 존재하는 많은 기후 모델 시뮬레이션에서 학습하지만, 예측은 실제 관찰을 통해 더욱 정교해집니다." 콜로라도 주립대 대기 과학 교수인 Barnes의 말입니다.

이 연구는 세계가 2015년 파리 기후 협정의 더욱 야심찬 목표를 달성할 기회를 거의 확실히 놓쳤다는 것을 시사하는 증가하는 연구 결과에 더해졌습니다. 이 협정에서 약 200개국이 1.5도를 피하기 위한 노력을 추진하는 한편 장기적 온난화를 2도 "훨씬 낮게" 유지하겠다고 약속했습니다.

Barnes와 Diffenbaugh가  공동 저자로 ETH-Zurich의 Sonia Seneviratne과 함께 Environmental Research Letters 에 12월 10일에 발표  한 두 번째 새로운 논문에서는 남아시아, 지중해, 중부 유럽, 사하라 이남 아프리카의 일부를 포함한 많은 지역이 2060년까지 섭씨 3도를 넘어설 것이라고 제안합니다. 이 시나리오에서 배출량은 계속 증가할 것이며 이는 이전 연구에서 예상했던 것보다 빨리 증가할 것입니다.

극단은 중요하다

두 새로운 연구는 모두 Diffenbaugh와 Barnes가 1.5도와 2도 섭씨 목표가 깨질 때까지 남은 해를 예측한 2023년 연구를 기반으로 합니다   . 하지만 이러한 임계값은 수년간의 평균 조건에 기반하기 때문에 기후가 얼마나 극심해질 수 있는지에 대한 전체 이야기를 알려주지 않습니다.

스탠포드의 카라 J 재단 교수이자 키멜먼 패밀리 수석 펠로우인 디펜바흐는 "우리는 매년 이러한 심각한 영향을 지켜보면서 세계가 배출량을 빠르게 줄이는 데 완전히 성공하더라도 기후가 얼마나 극단적으로 될 수 있는지 예측하는 데 점점 더 관심을 갖게 되었습니다."라고 말했습니다.

2050년대에 배출량이 순제로에 도달하는 시나리오(기후 모델링에 널리 사용되는 가장 낙관적인 시나리오)의 경우, 연구진은 이 세기의 가장 더운 해가 산업화 이전 기준선보다 지구 평균 기온이 최소 1.8도 섭씨 상승할 확률이 90%이고, 최소 2.1도 섭씨 상승할 확률이 30%라고 밝혔습니다.

2100년까지 순제로에 도달하기에는 배출량이 너무 느리게 감소하는 시나리오의 경우, Diffenbaugh와 Barnes는 가장 더운 해가 산업화 이전 기준선보다 전 세계적으로 섭씨 3도 더 뜨거울 가능성이 10명 중 9명이라는 것을 발견했습니다. 이 시나리오에서 많은 지역은 2023년에 발생한 것의 최소 3배에 달하는 온도 이상을 경험할 수 있습니다.

적응에 투자하다

새로운 예측은 탈탄소화뿐만 아니라 인간과 자연 시스템을 극심한 더위, 심화된 가뭄, 폭우 및 지속적인 온난화의 다른 결과에 더 탄력적으로 만드는 조치에 투자하는 것의 중요성을 강조합니다. 역사적으로 이러한 노력은 탄소 배출 감소에 밀려났으며, 탈탄소화 투자는 2022년 인플레이션 감소법과 같은 글로벌 기후 재정 및 정책에서 적응 지출을 앞지르고 있습니다.

"저희의 결과는 탈탄소화에 대한 모든 노력과 투자가 가능한 한 성공적이더라도 적응에 대한 상응하는 투자가 없다면 사람과 생태계가 현재 대비한 것보다 훨씬 더 극단적인 기후 조건에 노출될 실질적인 위험이 있다는 것을 시사합니다."라고 Diffenbaugh는 말했습니다.

참고문헌: Noah S. Diffenbaugh와 Elizabeth A. Barnes의 "Data-Driven Predictions of Peak Warming Under Rapid Decarbonization", 2024년 12월 10일,  Geophysical Research Letters .
DOI: 10.1029/2024GL111832

“지역 온난화 한계에 도달할 때까지 남은 시간을 예측하기 위한 기후 모델과 관찰 결합”, Elizabeth A Barnes, Noah S Diffenbaugh 및 Sonia I Seneviratne, 2024년 12월 10일,  Environmental Research Letters .
DOI: 10.1088/1748-9326/ad91ca

지구물리학 연구 보고서는 스탠포드 대학과 미국 에너지부 생물 및 환경 연구실의 지역 및 전역 모델 분석 프로그램 부문의 지원을 받았으며, 이는 모델 진단 및 비교 프로그램의 일부입니다.

환경 연구 편지 연구는 스탠포드 대학, 유럽연합의 Horizon 2020 및 Horizon Europe 프로그램, 스위스 교육, 연구 및 혁신 사무국(SERI), 스탠포드 우즈 환경 연구소의 지원을 받았습니다.