“북극을 더 얼리면 태평양 바람 더 분다”, 대기·해양 냉각효과 새 연구 나와

UNIST 강사라 교수·美 하와이대, 극지 기후 변화가 열대지역에 미치는 영향 규명
‘극지 냉각이 열대 태평양 무역풍 더 세게 해’ … Science Advances 11월 20일자

극지방 냉각이 열대 해양에 미치는 영향을 보여주는 연구그림.

[아시아경제 영남취재본부 김용우 기자] 남극과 북극 온도가 태평양 바람에 어떤 영향을 미칠까?

차가운 극지방을 더 차갑게 얼리면 멀리 떨어진 열대 태평양의 바람세기가 더 강해진다는 연구가 나왔다.

한미 공동 연구진이 극지방에 냉각 효과를 주는 기후 시뮬레이션을 적용한 결과 이런 사실을 밝혀냈다.

울산과학기술원(UNIST, 총장 이용훈) 도시환경공학과 강사라 교수 연구팀은 기후모델 시뮬레이션에서 남극과 북극의 일사량을 감소시켰을 때 일어나는 냉각 효과로 적도 인근 태평양에서 부는 바람인 열대 태평양 무역풍이 강해진다는 것을 확인했다.

이 연구는 열대 태평양 무역풍이 강해지고 있는 최근 추세를 설명할 새로운 가설로 주목받고 있다.

기존 기후모델들은 열대 태평양 무역풍 세기가 약해질 것으로 예측했다. 열대 태평양 무역풍은 차가운 남미 앞바다 등의 동태평양과 따뜻한 서태평양 간 온도 차 때문에 부는 바람이다.

기후 모델은 대기와 대륙, 해양, 빙하 등 복잡한 요소를 수식으로 만들어 슈퍼컴퓨터로 계산하는 일종의 시뮬레이션이다.

강 교수팀은 기후 모델을 이용해 남극과 북극의 햇빛양을 줄이는 모의실험을 수행했다.

유니스트 강사라 교수(가운데)와 연구진.

기후 모델 오차의 원인으로 지목된 남극 일사량 과대모의 해소 효과나 산업화한 북반구에서 발생한 미세먼지가 햇빛을 반사해 감소된 북극 일사량 효과를 반영하기 위해서다.

그 결과 남극과 북극에서 각각 발생한 냉각 효과가 바닷물이나 공기를 타고 열대 태평양에 전달돼 무역풍을 강화하는 것으로 나타났다.

연구팀은 해양 순환이 대기 순환보다 열대 태평양 무역풍 세기 강화에 더 큰 역할을 한다는 사실도 알아냈다.

이를 위해 기후 모델에 대기나 해양 같은 구성 요소를 각각 추가하거나 빼는 방식으로 각 요소의 중요도를 알아보는 ‘계층화 모델 실험 기법’을 썼다.

미국 하와이대 말트 스튜커(Malte Stuecker) 교수는 “본 연구에서 고안된 계층화 모델 실험 기법을 사용하면 열대 기후에 미치는 대기와 해양의 상대적인 영향력을 알 수 있을 뿐 아니라 남극과 북극에서 발생한 냉각 현상이 열대지역으로 전달되는 경로의 차이를 이해할 수 있다”고 설명했다.

연구에 참여한 신예철 UNIST 도시환경과학과 연구원은 “대기를 통한 북극 냉각 효과 전파는 북반구 적도 위쪽에 존재하는 열대수렴대(열대 강우대)에 가로막힌다”며 “동태평양에서 솟아오르는 차가운 바닷물이 존재해야만 북극 냉각 효과가 열대 기후에 영향을 미칠 수 있다는 사실을 알아냈다”고 말했다.

강사라 교수는 “이번 연구는 고위도 지역의 시뮬레이션 오차 개선을 통해 예측 오류가 빈번한 열대 지역의 오차를 개선할 수 있음 보여주는 중요한 결과물”이라고 지적했다.

유니스트 강사라 도시환경공학과 교수.

강 교수는 “연구에서 고안된 계층화 모델 실험 기법은 미래 기후 예측이나 옛 기후의 해석에서 열대와 고위도 지역의 ‘양방향 원격 상관’을 추가 분석하는데 쓸 수 있을 것”이라고 말했다.

극지방 기후 변화가 열대에 미치는 영향은 열대 기후가 극지방에 미치는 영향과 달리 2000년도 초반 고(古)기후가 복원되면서부터 알려지기 시작했다.

이번 연구는 국제 학술지인 Science Advances에 11월 20일 자로 온라인 공개됐다. 연구 수행은 한국연구재단 여성과학자 및 연구교류지원사업의 지원으로 이뤄졌다.

영남취재본부 김용우 기자 kimpro7777@asiae.co.kr