찌는 듯한 더위의 여름엔 찬 바람이 쌩쌩 부는 겨울이 그리워진다. 강한 추위와 더위 모두 우리를 고통스럽게 하지만, 겨울 날씨가 습하고 따뜻하더라도 또 다른 문제가 생긴다. 가령 2019년과 2020년 러시아 서북 지역에서는 1902년 이후로 가장 덥고 습한 겨울 날씨가 나타났다. 이 때문에 영구동토층이 녹아 이듬해 봄철 홍수와 산사태 위험성이 높아졌을 뿐만 아니라, 눈과 얼음이 빨리 녹으며 사용할 수 있는 수자원이 줄어 여름철 가뭄 위험성까지 증가했다. 이처럼 연쇄적으로 자연재해 가능성을 높이는 ‘이상한’ 겨울 날씨가 나타난 원인은 무엇일까?
POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 환경공학부 감종훈 교수팀은 2019년과 2020년 러시아 서북 지역에서 덥고 습한 겨울이 나타난 원인으로 ‘인류’를 지목했다. 이는 기후 모델 미래 전망 데이터(Coupled Model Intercomparison Project Phase 6, CMIP6)를 이용해 분석한 것으로, 자연적인 변동성 중 하나인 북대서양 진동(North Atlantic Oscillation, NAO)보다 인류의 영향력이 더 크다는 사실을 밝힌 결과다.
▲ 환경공학부 감종훈 교수와, 러시아 서북 지역의 2019/20년 겨울철 이상 기후에 대한 인간활동과 온실가스변화에 의한 기여도와 위험성 변화
북대서양 진동은 아이슬란드(Iceland) 저기압과 아조레스(Azores) 고기압 사이 해면 기압의 차이가 시소처럼 변동하는 현상으로, 북대서양의 대표적인 기상 현상 중 하나다. 이 진동의 변화로 인해 특정 지역에서 더운 겨울이 발생할 수 있다고 알려졌으나, 왜 겨울에 덥고 습한 날씨가 동시에 나타나는지는 밝혀지지 않았다.
분석 결과, 해당 시기에 북대서양 진동이 강하게 나타났지만, 인류의 활동으로 온실가스가 늘어나지 않았다면 덥고 습한 날씨가 발생할 가능성이 극히 희박했던 것으로 조사됐다. 러시아 서북 지역에서 더운 겨울이 발생할 확률은 인류 활동에 의해 약 5배 높아졌고, 습한 겨울이 발생할 확률은 약 20배 높아졌다. 온실가스에 의해선 더운 겨울과 습한 겨울이 발생할 확률이 각각 약 20배, 약 30배 늘었다.
연구팀은 지구 온난화로 인해 앞으로도 온도 변화에 민감한 러시아 서북 지역에서 덥고 습한 겨울이 빈번하게 나타날 수 있다고 경고했다. 특히 해당 지역의 겨울 날씨는 유라시아 지역의 봄·여름 날씨의 형성에 중요한 역할을 하기 때문에 한국에서도 이를 간과할 수 없다.
감종훈 교수는 “겨울의 기후 변화는 이듬해 봄과 여름의 자연재해 가능성을 높이기 때문에 더욱 주의가 필요하다”며 “해당 지역의 봄철 홍수나 여름철 가뭄 위험성 변화를 지속적으로 연구함으로써 기후변화에 선제적으로 대응해야 한다”고 말했다.
한편, 미국기상학회보(Bulletin of the American Meteorological Society)에 최근 게재된 이 연구성과는 2020년 전 지구에서 발생했던 이상 기후의 원인 규명을 보고하는 ‘2020년의 극한 현상 설명(Explaining Extreme Events of 2020)’ 특별호에 실렸다.
이번 연구는 한국연구재단 해양·육상·대기 탄소순환시스템 연구사업 (NRF-2021M 3I6A1086808), 해양수산과학기술진흥원 북극해 온난화·해양생태계 변화 감시 및 미래전망 연구사업(K-AWARE, KOPRI, 1525011760)의 지원을 받아 이뤄졌다(논문 링크: https://doi.org/10.1175/BAMS-D-21-0148.1).
논문명: 러시아 서북 지역의 2019/20년 기록적인 덥고 습한 겨울 발생에 대한 인류 기여도 (Anthropogenic contribution to the record-breaking warm and wet winter 2019/20 over northwest Russia)
연구자: 감종훈(교신저자, 제1저자), 민승기(제2저자), 김연희(제3저자), 김병희(제4저자), 국종성(제5저자)
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