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남아메리카에서 측정된 기록적인 수준의 태양 자외선

www.jadam.kr 2014-07-14

미국과 독일 연구팀은 지구 표면에서 이제까지 기록된 자외선 복사(UV; ultraviolet radiation) 수준 중 가장 높은 수준의 자외선 복사를 측정했다. 적도에서 1,500마일 떨어진 위치에 있는 볼리비아 안데스 산맥(Bolivian Andes)에서 관측된 이례적인 UV 흐름(UV fluxes)은 육상 및 수생 생물 모두에 유해할 것으로 고려되는 정상 수준보다 훨씬 더 높았다. 이 연구의 결과는 Frontiers in Environmental Science 개방형 저널에 발표됐다.

이러한 기록적인 수준은 오존 구멍이 수십 년 동안 반복적인 문제를 유발한 남극 대륙에서는 측정되지 않았다고 나사 에임스 연구 센터(Ames Research Center)와 SETI 연구소(SETI Institute) 소속의 책임자인 Nathalie A. Cabrol은 밝혔다. 이러한 관찰은 작은 마을과 도시가 있는 열대 지역에서 확인됐다.

측정은 Eldonet(European Light Dosimeter Network)이 개발한 도구를 이용하여 2003년과 2004년 여름 남반구에서 이루어졌다. Cabrol 연구팀은 화성(Mars)과 같은 환경을 연구하는 우주 생물학 연구의 일환으로 높은 고도에 위치한 안데스 산맥의 호수(Andean lakes)를 조사했다. 선량계(dosimeter)가 높이 치솟은 리칸카부르 화산(Licancabur volcano, 고도-5,917 미터) 정상과 라구나 블랑크(Laguna Blanca) 인근에 배치됐다. 이 지역의 높은 해발뿐 아니라, 최정상 근처 한낮의 태양 결합은 이러한 지역에서 자연적으로 낮은 오존 수준을 발생시키는 것을 이유로 보다 더 높은 복사 수준을 생성한다. 그러나 짧은 파장의 UV-B 복사(280~315nm)의 이러한 강도는 전례 없는 수준을 기록했다.

11의 UV 지수(UV index)가 극단적인 것으로 고려되고 있으며, 최근 몇 년 동안 이 지역 인근에서 UV 지수는 26에 도달했다고 Cabrol은 지적했다. 그러나 2003년 12월 29일 연구진은 측정한 UV 지수는 43이었다. 만약 당신이 미국 해변에 있다면, 당신은 여름철 동안 지수 8 또는 9를 경험하게 될 것이다. 이 지역에서 관찰된 지수 수준은 인간과 생명체의 보호를 정당화하기 충분한 정도로 강력한 수준이다. 당신은 지수가 30 또는 40에 도달할 때 외부에 나가지 않기를 단순하게 바랄 것이다.

강렬한 복사는 계절성 폭풍우와 화재에서 발생하는 에어로졸 증가에 따른 오존 고갈(ozone depletion)을 포함한 UV 흐름을 증가시킬 수 있는 다른 환경과 동시에 발생한다. 부가적으로 거대한 태양 표면의 폭발(solar flare)은 가장 높은 UV 흐름이 기록되기 전 단 2주에 걸쳐 발생했다. 최고 자외선은 태양 불안정성 기간 전체를 통하여 비록 더 낮은 강도이긴 하지만 지속적으로 발생하고 그 후에 중단됐다. 기록을 경신한 복사와 태양 사건과 관련이 있다는 증거가 정황적인 것인 반면, 태양 표면의 폭발로부터 발생하는 입자는 대기 화학에 영향을 끼치는 것으로 알려져 있으며, 오존 고갈을 증가시킬 수 있다.

이러한 사건은 기후 변화와 직접적인 관련은 없지만, 만약 오존이 전 세계적으로 얇아진다면 어떤 일이 일어날 것인가를 예측하는 보초병과 같은 역할을 할 것이라고 Cabrol은 밝혔다. 오존이 더 얇고 불안정적일수록, 이러한 종류의 사건이 일어날 빈도는 더 증가할 것이라고 Cabrol은 밝혔다.

높은 UV-B 노출(UV-B exposure)은 인간뿐 아니라 전체 생물권에 부정적인 영향을 끼친다. 이러한 노출은 DNA를 손상시키고, 광합성에 영향을 초래할 뿐 아니라 알과 유충의 생존 능력(viability)을 감소시킨다. 이러한 이유로 인하여, UV 흐름 수준에 대한 면밀한 감시는 중요하다.

이러한 불안하게 만드는 기록은 더할 수 없이 나쁜 상황의 결과가 될 수 있으며, 이러한 현상을 빈번하게 만드는 요인 때문에 다시 발생할 수 있다고 Cabrol은 밝혔다. 초기 화성의 흐름과 비교할 만한 이러한 흐름은 인간이 거주하는 주거 지역에서 발생할 것이라고 Cabrol은 밝혔다.

SETI 연구소 회장이며 CEO인 David Black은 이것이 우주생물학이 다른 행성의 대기에 대한 이해를 포함한 어떻게 지구상에서 동시대에 발생하는 우려와 밀접하게 연관이 있는지를 보여주는 뛰어난 사례라고 지적했다.

그림1> 리칸카부르 화산(Licancabur volcano)

키워드 : 자외선 복사, UV 흐름, UV B 노출, 오존 고갈

출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑

원문: http://phys.org/news/2014-07-solar-ultraviolet-south-america.html

제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2014.07.14 15:55

<저작권자 © 자닮, 무단 전재 및 재배포 금지>

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