주메뉴바로가기.. 본문바로가기

[사이언스 지식IN] 폭염 장기화 원인, 제트기류 못 움직이게 한 ‘북극진동’은 무엇?

카카오스토리 네이버밴드 구글플러스

2018년 08월 02일 18:22 프린트하기

서울의 낮 최고기온이 39도를 넘어서며 기상 관측 이래 111년 만에 가장 더운 날씨를 보인 1일 오후 서울 성동구 응봉산에서 성수대교 일대가 보이고 있다. 오른쪽 사진은 FLIR 열화상카메라로 촬영한 모습으로 성수대교 일대가 붉게 표시되고 있다. -뉴시스 제공
서울의 낮 최고기온이 39도를 넘어서며 기상 관측 이래 111년 만에 가장 더운 날씨를 보인 1일 오후 서울 성동구 응봉산에서 성수대교 일대가 보이고 있다. 오른쪽 사진은 FLIR 열화상카메라로 촬영한 모습으로 성수대교 일대가 붉게 표시되고 있다. -뉴시스 제공

기상청은 "올해 7월 한달간 평균 기온은 최근 30년사이 평균 기온보다 약 1~2도 가량 올라 26.8도를 기록했다"고 1일 발표했습니다. 이날도 서울 39도, 홍천 41도까지 오르는 등 시간에따라 온도 최고값이 계속 경신되었습니다.

 

우리나라를 포함해 현재 중위도 지방의 기록적인 폭염은 여러 개의 고기압이 겹쳐지면서 대기를 지붕 형태로 에워싸고 있기 때문입니다. 적절히 바람이 불어 이를 흩뜨려야하는데 그러지 못해 폭염이 길어지고 있습니다.

 

이에 대해 기상청은 7월 초부터 북극에 강한 음의 고도편차가, 중위도 지역에 양의 고도편차가 위치하는 ‘양의 북극진동’ 현상이 지속됐기 때문이라고 설명합니다. 여름철 더위에 양의 북극진동이 겹치는 것은 드문 일인데요. 이런 상황이 벌어지면 극지역의 찬 공기가 내려오지 못하며, 중위도 지역의 제트기류는 평년에 비해 약화된다고 합니다. 그 결과 대기가 정체되면서 요즘처럼 폭염이 장기화된다는 것이죠.

 

고도편차는 흔히 기압차라 불리는 용어의 하위 개념인데요. 이것이 극진동이라 불리는 지역간 온도 차이를 발생시키며, 그 결과 바람의 세기와 방향을 바꿔 전체 지구의 날씨에 영향을 주게 됩니다. 오늘은 고도 편차에서부터 북극과 남극의 극진동, 그것이 미치는 기후 영향까지 알아가 볼게요!

 


Q1. 기상청이 폭염의 원인을 설명하면서 '고도 편차'를 얘기하던데, 이게 무엇인가요?

 

A. 공기의 흐름, 즉 바람은 ‘기체의 압력 차이(이하 기압차)’를 통해 발생하는데요. 기상청 등에서 고도가 높은 상층 대기의 일기도를 작성할 때는 기압차라는 말대신 고도편차라는 용어를 사용용한다고 하는데요. 특정 높이 이상에서 압력보단 높이로 표현하는게 일상에서 쉽게 받아들일 수 있기 때문에 국제적으로 이를 적용한다고 하네요.

 

김동준 기상청 기후예측과장은 “현장에서 일기도를 작성할 때 하층에선 기압차를 기준으로 그리고, 약 5.5km 부근 상층 이상에선 고도를 이용해 그린다”라며 “고도 5.5km에선 기압이 약 500hpa(헥토파스칼) 정도인 것처럼, 특정 고도에서 기압은 거의 일정하기 때문에 고도편차는 사실상 기압차를 의미하는 개념이다”고 말했습니다.

 

이번처럼 7월부터 북극 지방에 강한 음의 고도편차가 생겼다는 것은 곧 북극 지방의 상층 대기 부분 기압이 중위도 지방의 상층 대기보다 낮다는 얘기입니다. 이는 곧 기상학에서 상층 대기의 온도가 극지방에서 더 낮다고 해석할 수 있습니다. 바람은 온도가 높은데서 낮은 곳으로 불기 때문에, 상층의 대기에서 중위도 쪽으로 기류가 발생하지 못해 극 지역의 찬 공기가 유입되지 못한다는 것입니다.

 

 

Q2. 그렇다면 고도 편차에 따라 발생하는 북극진동은 무엇인가요?

 

기상학에선 지금과 같이 북극에 강한 음의 고도편차, 중위도에 양의 고도편차가 발생하는 패턴을 두고 양의 북극진동이 발생했다고 말합니다. 물론 음의 북극진동도 있고, 남극진동이란 기상학적 현상도 존재합니다.
 
남극이는 북극이든 관계없이 발생하는 극진동(Arctic Oscillation)은 흔히 극지방에 소용돌이(극소용돌이)성 바람을 일으켜 지구 에너지 순환에 관여합니다. 1930년대 영국 기상학자 길버트 워커 박사가 처음 발견했고, 이후 수십년간의 축적된 데이터를 분석해 1998년에서야 극진동이 전 세계 기후에 영향을 미친다는 것이 확인됐습니다.

 

극지방의 기압이 중위도 지역보다 낮으면 음의 상태, 반대로 높으면 양의 상태로 정의합니다. 극진동은 수 십일에서 수 십년까지 주기를 두고 바뀌는 기상 현상으로 현재 기술로도 그 변화 시기를 예측하기 어렵다고 합니다.

 

 

7월 12~20일사이 북극엔 음의 고도편차가, 중위도 지역에는 양의 고도편자가 발생했다(왼쪽). 이로인해 극지역의 제트는 강화됐고 중위도지방의 제트는 약해졌다.-기상청 제공
7월 12~20일사이 북극엔 음의 고도편차가, 중위도 지역에는 양의 고도편자가 발생했다(왼쪽). 이로인해 극지역의 제트는 강화됐고 중위도지방의 제트는 약해졌다.-기상청 제공

 

Q3. 여름철에는 양의 북극진동만, 겨울철에는 음의 북극진동만 발생하는 것인가요?

 

A. 아닙니다. 수 십일을 주기로도 바뀌기 때문에 계절에 관계없이 음과 양의 극진동이 발생할 수 있습니다. 어떤 성질의 극진동이 일어나느냐에 따라 폭염이나 한파 등 우리가 느끼는 기상현상이 심화되거나 약화될 수는 있습니다.

 

보통 양의 북극진동이 발생하면 극지방의 제트기류는 빠르고 거세지고, 중위도 지방의 제트기류는 약해져 대기가 정체됩니다. 김동준 과장은 “올해는 공교롭게도 고기압의 세력이 커진 여름에 양의 북극진동이 겹쳐졌다”며 “(이것이) 대기를 정체시켜 폭염을 가중시키는 방향으로 작용한 것”이라고 설명했습니다. 올해처럼 양의 북극진동이 폭염과 함께 발생해 피해를 키운 것이 흔한 일은 아니라는 겁니다.

 

사실 북극진동은 여름철 폭염보다는 겨울철 한파 때 더 영향이 큰 것으로 알려져 있는데요. 동아시아 전체적으로 지상기온이 7도이상 떨어지는 강한 한파는 음의 북극진동과 맞물려 발생해 왔습니다. 겨울철 발생하는 10회 정도 한파중 평균 30%가 음의 북극진동으로 인해 더 거세지곤 했거든요.

 

 

북극진동은 계절별로 다양하게 한국의 날씨에 영향을 준다. 양의 북극진동으로 인해 대기가 정체되면 열대성 저기압이 한국으로 다가 오지 못해 폭염이 가중된다. 또 음의 북극진동이 겨울철에 발생하면 찬 시베리아 공기가 남하해 한파가 몰아치게 된다.-과학동아 제공
북극진동은 계절별로 다양하게 한국의 날씨에 영향을 준다. 양의 북극진동으로 인해 대기가 정체되면 열대성 저기압이 한국으로 다가 오지 못해 폭염이 가중된다. 또 음의 북극진동이 겨울철에 발생하면 찬 시베리아 공기가 남하해 한파가 몰아치게 된다.-과학동아 제공

 

한편 북극진동과 달리 남극진동은 적도를 넘어서 작용해야하기 때문에 우리 나라와 같은 북반구의 나라의 직접적인 기상변화를 일으키진 않습니다. 다만 양의 남극진동의 경우, 여름철 태풍 발생 횟수를 늘려 간접적으로 영향을 줄 수 있습니다. 양의 남극진동이 거세면 호주 남서쪽 고기압이 확대됩니다. 이에 따라 적도 지역으로 부는 남반구의 무역풍이 거세지면서 대류 활동이 강화되면, 태풍이 자주 발생할 수 있다는 겁니다.

 


Q4. 양과 음의 극진동을 변화시킬 수 있는 방법이 있나요?

 

A. 모두들 들끓는 더위가 잦아들었으면 하는 마음이 간절할 텐데요. 이를 위해 북극진동의 성질이 음으로 바뀌든지, 남쪽에 양의 극진동이 생겨 태풍을 몰고 오든지 혹은 두 현상이 동시에 발생하면 좋겠다는 생각이 듭니다. 하지만 인류의 힘으로 이를 단기간에 원하는 상태로 바꾸기는 불가능합니다.

 

극진동은 이동성 고기압과 저기압의 속도와 규모, 해수면의 온도, 빙하의 양 등 다양한 요인으로 인한 대기의 비선형적 운동들의 상호작용으로 만들어집니다. 지구의 열순환 과정에서 부수적으로 발생하는 것이죠. 인류의 뜻대로 조절할 수도 없고 그래선 안 되는게 맞을 겁니다.

 

기상학자들은 극진동의 변화 양상이 지난 100년동안 우리가 발생시킨 온실가스로 인해 더 변덕스럽고 강도가 극단적으로 될 거라 예측하고 있습니다.  앞으로 발생할 극진동의 양상이 치명적인 폭염이나 한파로 이어지지 않길 바래야 하겠네요.

카카오스토리 네이버밴드 구글플러스

2018년 08월 02일 18:22 프린트하기

 

혼자보기 아까운 기사
친구들에게 공유해 보세요

네이버밴드 구글플러스

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

9 + 8 = 새로고침
###
과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

관련 태그뉴스