해양전선이 '제트기류' 속도에도 영향
우리나라에서 이상고온과 이상한파가 발생하는 직접적인 원인은 '제트기류'가 아닌 '해양전선'이라는 사실이 국내 연구진에 의해 처음 밝혀졌다.
12일 한국과학기술연구원(KIST) 지속가능환경연구단 성미경 박사와 연세대학교 비가역적기후변화 연구센터 안순일 교수연구팀은 우리나라에서 여름철 나타나는 이상고온과 겨울철 발생하는 이상한파에 직접적인 영향을 미치는 요인이 '해양전선'이라는 사실을 규명했다. 해양전선은 열을 흡수하는 내뿜는 과정에서 '제트기류'에도 영향을 미치는 것으로 나타났다.
'해양전선'은 대서양과 태평양 중위도 부근에서 북쪽으로 갈수록 온도가 급격히 낮아지는 지역을 말한다. 해양전선은 수년에서 수십년 주기로 열을 축적했다 해소하기를 반복하는데, 이 과정에서 열에너지를 수송하면서 인접국의 날씨와 기후에 큰 영향을 미치게 된다.
우리나라를 비롯한 동아시아 기후에 영향을 미치는 해양전선은 북대서양 걸프류이고, 북미지역에 가장 큰 영향을 미치는 해양전선은 북태평양 쿠로시오 해류다. 해양전선에 있는 제트기류의 속도는 급격한 온도차로 인해 매우 빠르다.
북쪽에 있는 해양전선이 열을 많이 흡수하게 되면 남쪽과 북쪽의 온도차가 줄면서 제트기류가 약해진다. 제트기류가 약해지면 북극의 찬바람이 밀고 내려와 한반도에 한파가 찾아온다. 반대로 북쪽에 있는 해양전선이 열을 내뿜는 시기에는 남쪽과 북쪽의 온도차가 커지면서 제트기류가 강해져 북극의 찬바람을 차단한다.
결과적으로 한반도의 이상고온과 이상한파는 제트기류에 의한 것이기는 하지만 제트기류가 일차적인 원인을 제공하는 것이 아니라 해양전선이 일차적인 원인을 제공한다는 사실이었다는 것이 이번 연구에서 밝혀졌다. 이는 북반구의 이상한파가 북극해빙 감소로 인한 제트기류 약화에 의한 것이라는 기존 학설을 뒤집는 것이다.
실제로 기존 북극온난화에 따라 제트기류가 약화했다는 가설은 기후모델 실험과 관측자료의 불일치로 타당성을 제대로 입증할 수 없었다. 반면 이번 연구는 기후모델과 관측자료가 일치했다는 점에서 타당성이 입증된 것이다.
이번 연구결과처럼 우리나라 이상고온과 이상한파의 원인이 '해양전선'에 있는 것이라면, 앞으로 이상기후 현상은 더 빈번해질 전망이다. 연구팀이 온실가스를 증가시킨 기후모델 실험을 통해 해양구조가 변화된 미래를 예측한 결과, 동아시아 지역에서 이상고온·한파가 더욱 빈번하게 교차될 가능성이 높게 나타났다.
이에 따라 연구팀은 사회경제적 피해를 방지하기 위해 이상기후의 위험도를 정확하게 예측할 수 있는 기후모델 구축이 시급하다고 주장했다. 실제로 지난 2021년 2월 미국 텍사스주 대규모 정전 사태는 이례적인 혹한 때문으로 밝혀지면서 이후 미국을 포함한 기후기술 선도국들은 10년 주기로 기후예측 기술을 마련하는 것을 목표로 삼았다.
연구팀은 이번 공동연구에서 해양전선이 동아시아와 북미 지역에서 빈번한 이상한파의 원인으로 지목됨에 따라, 앞으로 중장기적인 관점에서 겨울철 기후변화에 대응할 수 있는 발판을 마련하는데 활용되기를 기대했다.
KIST 성미경 박사는 "이번 연구성과에서 밝힌 해양전선의 영향을 지구온난화 기후모델에 적용하면 10년 이내 기후변화 전망을 개선할 수 있다"며 "겨울철 에너지 수요 장기 전망, 기후변화 대응 인프라 구축 등에 중요한 참고 자료를 제공해 2021년 텍사스주 정전과 같은 기후재난 사태를 예방할 수 있을 것"이라고 밝혔다.
이번 연구결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications) 11월 27일자에 게재됐다.
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