적도 태평양 대기 순환 강화, 온실가스 탓 아닌 자연적 변화

[아이뉴스24 최상국 기자] 온실가스의 증가로 인해 적도 태평양의 무역풍을 포함한 대기순환이 약화될 것이라는 예측과는 달리 실제로는 최근 30~40여년 동안 오히려 강화됐으며 이는 온실가스와 관계 없는 기후시스템 내의 자연 변동성 때문이라는 연구결과가 발표돼 주목된다.

2일 기초과학연구원 기후물리 연구단(단장 악셀 팀머만, Axel Timmermann)은 미국·독일 연구진과 공동 연구를 통해 최근에 관측되고 있는 ‘워커순환(Pacific Walker circulation : 적도 태평양에서 평균적으로 관측되는 시계 방향의 대규모 대기순환)의 강화 경향이 온실가스의 증가에 따른 지구 온난화가 아니라 인간활동과 관계없는 자연적인 변화임을 입증했다고 발표했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 네이처 기후변화(Nature Climate Change) 온라인에 2일 게재됐다.

적도 태평양에서는 차가운 동태평양과 따뜻한 서태평양 사이의 해수면 온도 차이로 인해 시계 회전 방향의 대규모 대기 순환이 존재한다. 이를 발견한 과학자의 이름을 따 워커순환이라 한다.

인간 활동에 기인하는 기후변화를 예측하기 위해 그동안 사용된 다양한 컴퓨터 수치모형(기후모델)들은 온실가스의 증가로 인해 지구의 온도가 상승함에 따라 워커순환의 강도가 감소할 것으로 예상해 왔다.

하지만 온실가스 증가에도 불구하고 동태평양의 해수면 온도는 감소하는 경향을 보였고 워커순환은 1990년대 초부터 2010년대 기간 동안 그 강도가 이례적으로 증가하면서 기후모델 실험으로부터 산출된 미래 기후변화의 신뢰성에 대한 의구심이 제기되어 왔다.

연구팀은 워커순환 연구에 있어 해양에서의 장기간 정기적인 관측이 현실적으로 어려운 데 따른 한계를 극복하기 위해 전 지구 범위를 포괄하고 정기적인 관측이 가능한 위성 관측과 오차가 보정된 여러 지상 관측 자료를 사용하여 워커순환의 변화패턴을 분석했다. 또한 기후시스템 내의 자연변동성과 온실가스의 증가에 기인하는 기후모델 실험 결과도 함께 분석했다.

그 결과 기후모델 실험은 평균적으로 워커순환의 약화 경향을 보인 반면 위성 관측으로부터는 강화 경향이 도출됐다. 또한 동일한 외부 조건이 주어졌음에도 불구하고 기후모델 실험 사이에 상당한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이로써 연구진은 기후시스템 내 자연변동성이 최근 워커순환의 강화 경향의 주원인이라는 것을 도출해냈다.

정의석 연구위원은 “이번 연구에서 나타난 결과로 온실가스의 증가를 포함한 인간 활동이 열대 지역의 대규모 대기 순환에 미치는 영향과 이에 수반된 수(水)권 순환변화를 이해하는데 도움이 될 것으로 기대된다”며 “기후시스템의 여러 과정들을 보다 정확히 이해하기 위해서는 전 지구를 포괄하는 장기간의 정확한 관측이 필요함을 시사한다”고 말했다.

IBS 기후물리 연구단은 향후 장기간에 걸친 위성 관측결과와 다양한 외부 조건을 포함하여 수행한 기후모델 실험 결과를 중심으로 자연변동성의 영향을 추가적으로 연구할 계획이다.

이번 연구는 정의석 연구위원을 비롯해 악셀 팀머만 단장, 하경자 교수(부산대), 미국 University of Miami, 미국 NOAA/NCEI, 독일 EUMETSAT 연구진과 공동으로 진행됐다.