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기후변화로 인한 작물의 고온 스트레스 전망
Climate Change-induced High Temperature Stress on Global Crop Production 원문보기

대한지리학회지 = Journal of the Korean Geographical Society, v.51 no.5, 2016년, pp.633 - 649  

이경미 (National Institute of Meteorological Sciences) ,  강현석 (National Institute of Meteorological Sciences) ,  조천호 (National Institute of Meteorological Sciences)

초록
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작물의 생산성은 생식기간 중 고온에 노출되면 감소한다. IPCC 5차 평가보고서는 고온의 빈도가 미래에 계속 증가할 것이며, 이는 세계 식량 공급에 영향을 미칠 것으로 전망하였다. 이 연구에서는 기상청의 Had GEM2-AO(the coupled atmosphere-ocean model of Hadley Centre Global Environmental Model version 2) 기후모델과 FAO/IIASA의 GAEZ(Global Agro-Ecological Zone) 작물모델 자료를 이용하여 전 지구 규모에서 4개의 주요 작물(쌀, 옥수수, 콩, 밀)에 대하여 기후변화로 인한 작물의 고온 스트레스를 평가하였다. 과거기간(1961~1990년)에 비해 미래(2070~2090년)에 생식기간 동안 최고기온은 약 $1.8{\sim}3.5^{\circ}C$ 상승할 것으로 전망되며, RCP2.6 시나리오에 비해 RCP8.5 시나리오에 따른 기온 상승이 더 클 것으로 전망된다. 특히 열 스트레스는 북반구 $30{\sim}50^{\circ}N$에 위치한 작물 생산 지역에 극심한 피해를 발생시킬 것으로 전망된다. RCP8.5 시나리오에 따르면 모든 작물에 대해서 전체 재배지역의 약 20%는 현재에 경험하지 못한 극단적인 고온 스트레스를 경험하게 될 것이며, 특히 북아메리카에서 쌀과 콩의 고온 스트레스 강도가 클 것으로 전망된다. 기후변화를 완화하기 위한 노력 없이 현재 추세대로 온실기체를 계속 배출한다면 온대 및 아열대 지역에서의 농업이 고온에 크게 영향을 받을 것으로 전망되며, 이는 작물의 대부분을 수입에 의존하는 우리나라 식량안보에 큰 위협이 될 수 있다. 그러므로 기후변화에 따른 식량안보에 대하여 지속적인 예측이 수행되어야 하며, 적응 전략 개발 및 적절한 농업 정책 등이 필요하다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Exposure to high temperatures during the reproductive period of crops decreases their productivity. The Intergovernmental Panel on Climate Change's (IPCC) fifth Assessment Report predicts that the frequency of high temperatures will continue to increase in the future, resulting in significant impact...

주제어

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제안 방법

  • To detect local impacts of heat stress and identify adaptation strategies, the impact of heat stress on crops will need to be evaluated in a more high-resolution space in the future. In addition, this study uses a global climate change model and therefore excludes a key source of uncertainty in crop response to projected climate impacts. The need for research into uncertainties associated with different climate models in increasingly recognized (Deryng et al.
  • Although global model data are suitable for a large-scale analysis, it is not possible to interpret the highresolution data at a local level due to the large uncertainty that exists in each grid at the cell level. This study did not consider a number of factors, including the microclimate, soil properties, socio-economic conditions, technologies, and infrastructure, all of which can be expected to affect heat stress at a local level. To detect local impacts of heat stress and identify adaptation strategies, the impact of heat stress on crops will need to be evaluated in a more high-resolution space in the future.
  • This study examined the risk of climate changeinduced heat stress on agricultural crops at the global scale using HadGEM2-AO RCP2.6 and RCP8.5 scenario data. Although global model data are suitable for a large-scale analysis, it is not possible to interpret the highresolution data at a local level due to the large uncertainty that exists in each grid at the cell level.
  • We conducted a spatially explicit assessment of the effect of heat stress on four major crops at the global scale to examine the risk posed by climate change-induced heat stress to agricultural crops. This study utilized HadGEM2-AO Representative Concentration Pathway (RCP) 2.6 and RCP8.5 climate-change scenario data to assess the risk of such heat stress on each crop in the future (2070-2090) compared to that of the baseline (1961- 1990).

대상 데이터

  • 25 degrees of latitude. Data from two (RCP2.6 and RCP8.5) of four (RCP2.6, 4.5, 6.0, and 8.5) greenhouse gas emission scenarios were used. The RCP2.

이론/모형

  • The climate projection in this study is based on the coupled atmosphere-ocean model of Hadley Centre Global Environmental Model version 2 (HadGEM2- AO). HadGEM2-AO simulates observation patterns reasonably well, although it shows a cold bias over land in the Northern Hemisphere (Baek et al.
  • (2013). The index was based on the framework developed by Challinor et al. (2005). This method assumes the following: First, crops are sensitive to heat stress only during the reproductive period, which is called the thermal-sensitive period (TSP).
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