국내 연구진이 남극 동쪽 대륙의 한랭화를 유발하는 새로운 원인을 제시했다.
기초과학연구원(IBS)은 기후물리 연구단(단장 악셀 팀머만) 이준이 연구위원 연구팀이 국제공동연구를 통해 열대 서태평양 지역 강수활동이 증가하면, 동남극 지역 지표 기온이 하강한다는 사실을 규명했다.
지금까지 동남극 지역 한랭화의 원인은 다양하게 제기돼 왔다. 고위도 대기 순환의 자연 변동성, 성층권 오존 변화, 열대 해수면 온도 변화 등이 그 예다. 하지만 이 원인들만으로는 기온 하강 추세의 설명에 한계가 있었다.
연구진은 기후 관측 자료 분석 및 기후 모델 시뮬레이션 결과를 이용해 ‘매든-줄리안 진동’이 남극 대륙 지표 기온에도 영향을 줄 수 있음을 규명했다.
매든-줄리안 진동은 20~70일 주기로 열대 지역 강수 구역이 크게 변동하는 현상으로 적도 지역인 인도양에서 시작한 강수 활동이 태평양 쪽으로 이동하는 특성을 보인다.
매든-줄리안 진동에 의한 강수 활동 위치 변화가 전 세계 여러 지역의 이상 기후에 영향을 미친다는 것은 이미 알려져 있었다. 그러나 구체적으로 동남극 지표 기온 변화에 영향을 준다는 것을 밝힌 것은 이번이 처음이다.
매든-줄리안 진동에 의해 열대 강수활동이 일어나면 수증기 응결 과정에서 열이 다량 발생해 대기를 가열한다. 이에 따라 강수 지역에서는 대기가 상승 운동을 하고, 지표에서는 저기압이 형성된다. 반면 강수 지역과 멀리 떨어진 지역에서는 대기가 하강 운동을 하고 지표면에 고기압이 생성된다.
열대 지역의 대기 가열 및 기압 차이는 대기 파동을 발생시켜, 고위도 지역 지표 기압 및 기온에 영향을 미친다. 가령, 서태평양 지역에서 강수활동이 일어나면 약 3~11일 후 동남극 지역 지표면에 저기압이 발생하고 기온이 하강한다. 그러나 인도양 지역에서 강수활동이 있으면 동남극 지역 지표기온이 상승한다.
연구진은 1979년부터 2014년까지 매든-줄리안 진동에 의한 강수활동과 동남극 지역 지표 기온 변화를 분석했다. 그 결과 강수활동은 서태평양에서 급증한 반면 인도양에서는 급감했으며, 이는 동남극의 지표 기온 하강과 통계적 관련성이 있음을 확인했다.
또 기후 모델 실험을 통해서 매든-줄리안 진동의 장기 변화가 동남극 지역 지표 기온 하강의 장기적 추세를 만들어 낼 수 있음을 증명했다.
이준이 연구위원은 “열대 지역 자연변동성이 남극 지역의 기후변화를 초래할 수 있음을 확인했다”며 “미래 기후변화 전망 및 정책 수립에 있어 인위적 온난화와 더불어 다양한 자연변동성의 역할을 고려해야 한다”고 밝혔다.
