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기상이변 원인 ‘엘니뇨’ 발생 과정 밝혔다

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2018년 07월 26일 02:00 프린트하기

엘니뇨가 발생한 태평양의 수온 분포. 태평양 중앙 오른쪽의 흰색 부분이 온도가 평소보다 높아진 지역이다. - 사진 제공 NASA/JPL
극심한 엘니뇨가 발생한 1997년의 태평양 수온 분포. 태평양 중앙 오른쪽의 흰색 부분이 온도가 평소보다 높아진 지역이다. - 사진 제공 NASA/JPL

가뭄과 홍수, 폭설 등 불규칙한 기상 이변과 자연 재해의 최대 원인 중 하나로 지목돼 온 태평양 바닷물의 이상 고온 현상, ‘엘니뇨’의 비밀이 풀렸다. 엘니뇨는 발생 패턴이 워낙 불규칙하고 복잡해, 그 동안 예측이 거의 불가능한 기후계의 ‘난제’로 꼽혀 왔다. 이번 발견으로 엘니뇨 발생을 예측하고 대비할 방법을 찾을 수 있게 됐다.


엘니뇨는 태평양 한가운데에서 동쪽까지 바닷물이 수 개월~1년 동안 비정상적으로 따뜻해지는 현상이다. 따뜻해진 바닷물은 열을 품고 있는데, 이 열이 해수면을 통해 대기 중으로 방출되면 지구의 대기 순환이 바뀌며 기상 이변이 속출한다. 


특히 엘니뇨 현상이 끝날 무렵엔 다시 반동으로 바닷물이 차가워지는 ‘라니냐’ 현상이 찾아올 때가 많다. 이 두 현상의 여파는 커서, 에콰도르와 페루 등 태평양 동부 해안 지역 국가에서는 강수량이 늘어나고, 동남아시아에는 가뭄이 일어나 농작물 등에 큰 피해를 일으킨다. 겨울철 폭설의 상당수도 엘니뇨가 원인으로 꼽힌다. 

 

2015년(왼쪽) 및 2016년 남미 아르헨티나와 파라과이 부근의 위성 영상. 2016년, 강수량이 늘어 물에 잠겨 부렸다. 엘니뇨는 이렇게 태평양 동쪽의 강수량을 늘린다. - 사진 제공 NASA 지구관측소
2015년(왼쪽) 및 2016년 남미 아르헨티나와 파라과이 부근의 위성 영상. 2016년, 강수량이 늘어 물에 잠겨 부렸다. 엘니뇨는 이렇게 태평양 동쪽의 강수량을 늘린다. - 사진 제공 NASA 지구관측소

악셀 티머먼 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단장(부산대 석학교수)과 이준이 프로젝트리더(부산대 기후과학연구소 교수)팀은 엘니뇨가 발생 지역과 주기에 따라 크게 두 가지로 나뉠 수 있다는 사실에 주목했다. 먼저 3~7년마다 태평양 동부에서 발생하는 ‘동태평양 엘니뇨’가 있다.

 

연구팀은 이 엘니뇨가 바다 윗부분이 따뜻해지면서 깊은 곳의 찬 바닷물이 위로 올라오지 못할 때 발생한다는 사실을 밝혔다. 또다른 엘니뇨는 2~3년마다 찾아오는 ‘중태평양 엘니뇨’다. 연구 결과, 이들은 바다 위에 강한 서풍(무역풍)이 불면서 따뜻한 바닷물을 동서로 퍼뜨릴 때 발생했다. 


연구팀은 복잡해 보이는 수많은 다른 엘니뇨도 대부분 이 두 가지 ‘기본’ 엘니뇨의 조합을 통해 설명할 수 있다는 사실을 새롭게 밝혔다. 마치 카페라테, 카푸치노, 바닐라라테 등 다양한 종류의 커피를 ‘커피’와 ‘우유’라는 두 가지 기본 재료의 조합으로 설명할 수 있는 것과 비슷하다. 티머먼 단장은 “엘니뇨의 공간과 시간적 다양성을 동시에 설명하는 통합이론 모델을 개발하기 위해 연구를 시작했다”고 밝혔다.

 

2015년 인도네시아 지역 위성 영상. 흰 부분은 구름이 아니라 연기다. 엘니뇨에 의해 가뭄이 든 동남아 지역에서 산불이 났다. - 사진 제공 NASA
2015년 인도네시아 지역 위성 영상. 흰 부분은 구름이 아니라 연기다. 엘니뇨에 의해 가뭄이 든 동남아 지역에서 산불이 났다. - 사진 제공 NASA

연구팀은 최근 이슈가 되고 있는 기후변화와 관련한 경고도 잊지 않았다. 태평양의 엘니뇨가 대서양 및 인도양의 해수면 온도 상승 현상과 맞물려 더 복잡하게 진화할 경우, 지구 전체에 기후 변동을 일으킬 가능성이 있기 때문이다. 연구팀은 논문에서 “기후변화를 맞이한 세계에서 지속가능한 발전을 이루고, 환경에 책임을 다하도록 이끄는 데 우리의 연구가 중요한 공헌을 할 것”이라고 말했다.

 

연구 결과는 국제학술지 '네이처' 25일자에 발표됐다.

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