IBS-美-獨 공동연구팀, ‘워커순환’ 강화현상 인간활동 아닌 자연시스템 변동성 때문 규명

지난해 11월 미국 캘리포니아 일대를 휩쓸고 지나간 산불로 86명이 숨지고 헐리웃 스타들이 살고 있는 부촌까지 화마가 휩쓸고 지나가는 등 가옥과 건물 1만 4000여채가 불에 타는 등 100년래 단일 산불사건으로 가장 많은 인명과 재산피해를 기록했다. 캘리포니아 일대가 유독 가뭄과 산불로 몸살을 앓고 있는데 이는 ‘워커순환’이라는 적도 태평양 일대의 대기 움직임 때문이라고 알려져 있다. 국내 연구진이 미국과 독일 연구자들과 함께 워커순환이 최근 강하게 나타나고 있는 이유를 밝혀냈다.

기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단, 부산대 대기환경과학과, 미국 마이애미대 해양대기과학부, 대기환경관리청(NOAA) 국립환경정보센터, 독일 유럽기상위성센터(EUMETSAT) 공동연구팀은 최근 ‘워커순환’이 강화되고 있는 것은 온실가스 증가에 따른 지구온난화 때문이 아닌 기후시스템 내에서 발생한 자연변동성 때문이라는 사실을 밝혀내고 기후학 분야 국제학술지 ‘네이처 기후변화’ 2일자에 발표했다.

워커순환은 적도 태평양 일대에서 평균적으로 관측되는 시계 방향의 대규모 대기 순환현상으로 해수면 온도가 상대적으로 낮은 동태평양 지역에서는 하강기류가 나타나고 해수면 온도가 높은 인도네시아 부근 서태평양 지역에서는 강한 상승운동이 일어난다. 워커 순환 때문에 지표면에서는 동풍이 주로 관측되고 대기 상층에서는 서풍이 주로 나타난다. 그런데 이 워커순환이 1990년대 초부터 최근까지 강하게 나타나 동태평양 지역의 해수온도는 지구온난화와 반대되는 방향으로 감소하는 추세를 보였다.

그동안 많은 과학자들은 물리, 화학, 생물학적 과정들을 포괄하는 컴퓨터 수치모델을 사용해 워커순환 강화 경향의 원인을 밝혀내고자 했다. 수치모델 상으로는 온실가스 증가로 인해 지구 온도가 상승해 워커순환 강도도 감소할 것으로 예상됐지만 실제로는 반대현상을 보였다.

연구팀은 지구 전체 범위를 정기적으로 관측할 수 있는 위성자료를 포함해 다양한 지상관측가료를 이용해 워커순환 변화 패턴을 분석했다. 그 결과 기후모델을 이용한 실험에서는 평균적으로 워커순환 약화경향을 보였지만 위성관측상으로는 강화경향이 나타났다. 이를 통해 최근 워커순환 강화현상은 인간 활동에 기인하지 않거나 직접적인 관련성을 갖지 않고 자연적 과정으로 일어나는 기후시스템 내 자연변동성 때문인 것으로 밝혀졌다.

정의석 IBS 기후물리연구단 연구원은 “이번 연구는 온실가스 증가를 포함한 인간활동이 열대 지역 대규모 대기 순환에 미치는 영향의 크기를 파악할 수 있게 해줬다”라며 “전 지구적 영향을 미치는 기후시스템의 여러 과정을 보다 정확하게 이해하기 위해서는 지구 전체를 포괄하는 장기간의 변화를 관찰하는 것이 중요하다”라고 설명했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr