지구 온난화로 인해 북반구 중위도 지역에서 가뭄, 폭우, 한파 등 극한 기상현상이 더욱 빈번하게 발생할 것이라는 연구 결과가 발표됐다. 광주과학기술원(GIST) 윤진호 교수 연구팀은 한-미 국제 공동연구를 통해 겨울철 북반구 기후에 영향을 미치는 대기의 대규모 흐름이 온난화로 증폭되는 현상과 그 메커니즘을 밝혀냈다.
연구팀은 온실가스 배출과 산림파괴로 인한 지구 온난화가 특정 지역에서 극한 기상현상을 왜 집중적으로 유발하는지에 대한 근본적인 원인을 규명했다. 이를 통해 앞으로의 기후 변화 양상을 체계적으로 이해하고 예측할 수 있는 기반을 마련했다.
이번 연구는 전지구기후모델 실험을 통해 해수면 온도 상승과 북극 해빙 감소가 겨울철 대기의 대규모 흐름을 강화한다고 예측했다. 연구팀은 이러한 현상의 주요 원인으로 적도 서태평양 온난화로 인해 대류 시스템이 강화되는 점을 지목했다.
강화된 대류 시스템은 중위도 지역에서 서풍을 더욱 강하게 만들고, 이 서풍은 적도 서태평양에서 발생한 파동에너지를 북동쪽으로 전달하는 통로 역할을 한다. 여기에 북극 해빙 감소가 보완적인 영향을 미치며 북반구 대기 대순환을 증폭시키는 것으로 나타났다.
증폭된 대기 대순환은 북미 겨울철 날씨에 큰 영향을 미쳤다. 연구에 따르면, 미국 서부 지역에는 고기압을, 동부 지역에는 기압골을 발달시켜 서부 지역의 산불과 가뭄, 동부 지역의 폭설과 혹한 등 이상기후 현상을 초래한다는 점이 확인됐다.
윤진호 교수는 이번 연구가 기존의 대기 순환 변화 연구를 통합적으로 설명하며, 최근 관찰된 대기 순환 증폭 현상의 원인을 체계적으로 밝혔다고 평가했다. 윤 교수는 “이 현상이 미래에는 더욱 극심해질 가능성이 있으며, 심각한 기후 위험을 초래할 수 있다”며 이에 대한 철저한 대비가 필요하다고 강조했다.
이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 한국환경산업기술원의 지원을 받아 진행됐으며, 미국 유타주립대 신유왕 교수, 서울대 손석우 교수와 김대현 교수, 세종대 정지훈 교수, KAIST 김형준 교수 등 국내외 연구진이 협력했다. 연구 결과는 기상학 분야의 저명한 국제 학술지 기후와 대기과학(Climate and Atmospheric Science)에 1월 17일 온라인으로 게재됐다.
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