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아열대 지역 온실기체, 열대지역 온도 40% 더 상승시킨다

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아열대 지역 온실기체, 열대지역 온도 40% 더 상승시킨다

2020.01.14 16:11
악셀 팀머만 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단장 연구팀은 아열대 지역에서 발생한 온실기체가 열대 지역 온도 상승을 유발한다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 클라이밋 체인지’ 14일자에 발표했다. IBS 제공
악셀 팀머만 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단장 연구팀은 아열대 지역에서 발생한 온실기체가 열대 지역 온도 상승을 유발한다는 연구결과를 국제학술지 ‘네이처 클라이밋 체인지’ 14일자에 발표했다. IBS 제공

이산화탄소와 메탄 등 대기 중에 배출된 온실기체는 지구 평균온도 상승에 영향을 준다. 다만 지역마다 상승 정도의 차이가 있다. 지난 50년간 전지구 평균 해수면 온도가 섭씨 0.55도 상승한 반면 동태평양을 제외한 열대지역 온도는 섭씨 0.71도 상승했다. 하지만 이런 현상의 원인은 명확히 규명되지 않았다.

 

악셀 팀머만 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단장 연구팀은 지구평균온도 상승의 지역별 차이에 대한 원인을 밝히는 데 성공했다. 아열대 지역에서 발생한 온실기체가 열대 지역 온도 상승을 유발한다는 연구결과다. 논문은 국제학술지 ‘네이처 클라이밋 체인지’ 14일자에 발표됐다.


북위 15도에서 남위 15도에 이르는 열대 지역은 ‘해들리 순환’이라는 남쪽에서 북쪽 방향으로 향하는 대규모 대기 순환을 통해 아열대 지역과 영향을 주고 받는다. 먼저 열대 지역의 고온다습한 공기가 남북으로 이동하다가 에너지를 잃고, 북위 16도에서 32도 사이와 남위 16도에서 32도 사이 아열대에 하강하면서 상층부의 차가운 공기를 지표면으로 수송한다. 이후 고온다습한 아열대지방의 바람인 무역풍이 차가운 아열대공기를 다시 열대지역으로 나른다. 이 과정에서 열대 바다 깊은 곳에 있던 차가운 해수를 해수면으로 끌어올리는 ‘용승’ 현상이 발생한다.


연구팀은 열대 온도 상승 원인을 밝히기 위해 열대와 아열대에서 발생한 온실기체가 온도상승에 기여하는 정도를 분리해 분석했다. 수십 년 동안의 대기 및 해양 간 상호작용, 구름과 대기가 퍼지는 형태 등을 계산해 기후를 재현한 ‘기후모형’을 통해 열대 및 아열대 지역에 이산화탄소 농도가 증가했을 때를 각각 실험하고 대기 및 해양순환 과정을 분석했다.

 

아열대와 열대 사이의 해들리 순환을 나타냈다. IBS 제공
아열대와 열대 사이의 해들리 순환을 나타냈다. IBS 제공

그 결과 연구팀은 아열대 지역 이산화탄소가 같은 양의 열대 지역 이산화탄소보다 열대 해수면 온도를 40% 더 상승시키는 것을 확인했다. 아열대 지역이 온실기체 증가로 온도가 상승하면 적도와 아열대 간 온도차가 감소해 해들리 순환이 약화된다고 분석했다. 무역풍과 용승 현상이 줄어들어 열대 해수면 온도가 증가하고, 무역풍이 열대 지역으로 수송하던 수증기량이 감소해 열대지역의 온도가 상승한다는 게 연구팀의 설명이다. 감소한 수증기량이 열대 지역 구름양을 줄이고 도달하는 햇빛의 양까지 증가시키는 것도 열대 지역 온도 상승의 원인인 것으로 나타났다. 


팀머만 단장은 “향후 아열대 지역인 중남부 아시아나 미국 남부 등의 온실기체 감소가 열대 지역에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다”며 “온실기체 외에 대기 질이 미치는 영향을 추가로 연구할 것”이라고 밝혔다.
 

 

 

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