기후변화는 어떻게 극한 기상‧기후 현상을 더 많이 일으키는가?

 

급속하게 떠오르는 과학 연구 분야는 극한 기후와 기후 사건 및 기후 변화 간의 관계를 이해하고자하는 “event attribution"이다. 연구자들은 기상 현상과 기후 현상을 심화시키는 물리적 과정을 규명하고 있으며, 이는 극한 현상의 예측을 향상시킬 잠재력을 가지고 있다. 미국 지구 물리학 연합(American Geophysical Union)에서 출간한 신간 서적(GIST 지구‧환경공학부 윤진호 교수 포함)은 이러한 극한 기상‧기후에 관한 지금까지의 연구를 정리하고 있다.

 

극한 기상/ 기후 이벤트는 일반적으로 주어진 레코드의 이력 분포, 즉 범위를 벗어나는 것으로 정의된다. 그러나 때로는 날씨와 기후의 극단을 판단하는 것이 인간의 행동을 감지하는 것과 같이 미묘할 수 있다. 무엇이 잘못되었을 때 알지만 정확한 원인을 알 수는 없다. 온난화 기후 하에서 극단적인 날씨/ 기후 현상을 정의하는 것은 빈도 또는 "return period"외에도 기후학, 역학 및 지역을 고려해야 한다. 기록을 설정하는 이벤트가 본질적으로 극단적인 경우에도 비 기록 이벤트는 약간 비정상적인 상황을 극단적으로 만들 수 있는 복합 요인이 있다. 예를 들어, 길고 습한 겨울과 비 오는 봄이 기록적인 홍수의 무대가 될 수 있다. 마찬가지로 연속적인 가뭄은 한 계절에만 지속되는 더 심한 가뭄보다 더 많은 수자원의 고갈을 가져올 수 있다. 캘리포니아 가뭄에서는 2013-2014년 겨울철 강수량이 극도로 낮아 전형적인 여름 건조가 악화되어 가뭄의 영향이 더욱 심해졌다.

 

일부 국가는 다른 국가보다 특정 이벤트 유형에 더 취약하다. 기후 변화에 따라 열대 지방은 종종 강우 강도가 강해지고 호주와 같이 장기간 가뭄이 장기화되는 등 장기적인 경향에 영향을 받는다. 가난한 가정은 일반적으로 매달 수입의 절반 이상을 식량에 소비하고 식량 불안정성을 겪기 쉽기 때문에 기후 변동성과 습관적으로 부딪 치는 열대 지방은 극한 현상과 관련된 문제에 특히 취약하다. 2017년 에티오피아와 남부 아프리카 전역에서 2015-16년에 극단적 인 엘니뇨의 여파로 3천만 명 이상의 사람들이 인도주의적 도움을 절실히 필요로 한다.

 

한편, 고위도의 지역은 심한 지역 폭풍, 열파, 가뭄 및 홍수와 같은 모든 유형의 날씨 및 기후 극한에서 증가하는 경향이 있다. 증폭된 물 순환 극단은 캘리포니아의 가뭄과 대홍수의 최근 플립 플롭과 같이 많은 중위도 지역이 직면하는 미래 기후 일 수 있다. 마찬가지로, 2015년 봄 텍사스는 일반적인 비가 오는 시즌에 비가 3배나 증가하여 광범위한 홍수가 발생했지만 2011년에는 국가가 막대한 가뭄을 겪었다. 그 사이에 2017년에, 동아시아 장마철의 전형적인 몬순 우기가 12시간 안에 대만에서 2피트(600mm)의 강우량을 내렸으며 치명적인 결과를 낳았다.

 

우리는 극심한 기상 및 기후 사건이 증가하고 있지만 다른 지역에서 큰 다양성을 보이고 있다. 강수량이 급격히 증가하고 공기 온도가 상승하면 자연 강수량의 영향이 더욱 심해지고 있다. 지역(예 : 북미)에 따라 엘니뇨(El Nino) 및 라니냐(La Nina)와 같은 지구 규모의 현상과 관련된 기후 변화가 더 강하게 나타나는 것으로 보인다. 온난화된 공기와 관련된 증가 된 습도는 지역의 물 순환을 변화시킬 뿐만 아니라 다른 지역의 대기를 교란시킴으로써 다른 지역에도 영향을 미친다. 북극의 온난화로 인해 제트 기류의 패턴이 흐트러질 수 있고 중위도에서 날씨에 더 많은 야생 변동이 발생할 수 있다.

 

극심한 기상 및 기후 상황을 어느 정도 예측할 수 있는가?

 

일기 예보는 과학만큼이나 많은 정보 과학을 사용하는 시점까지 성숙되었다. 기후 예측은 초기 단계에서부터 빠르게 발전하고 있다. 극한 기후의 최근 증가는 주간, 계절 및 다년간의 시간 척도에서 많은 예측 기회를 제공한다. 기후 변화로 인해 기후 시스템이보다 정력적으로 변한다면, 이 에너지의 이해와 모델링이 가능하다.

 

이 분야에서 추가 데이터 또는 모델링 노력이 필요한 곳은 어디인가?

 

일관된 기후 모니터링에 초점을 맞춘보다 국제적인 협력은 향상된 기후 서비스로 이어져 우리가 기후 극단을 더 잘 감시하고 이해하고 예측할 수 있도록 도와준다. 유감스럽게도, 기상과 날씨의 패턴이 어떻게 변화하는지에 대해 더 많이 알 필요가 있을 때, 세계의 많은 지역의 기상 관측소 수가 급속히 감소했기 때문에 세계는 "보고 위기"에 직면해 있다. 또한 중요한 위성 임무는 연기되었다. 고해상도 기후 모델링과 더 나은 데이터 융합 기술은 기후 극단을 시뮬레이션하고 더 잘 예측하는 데 유용하다.  <끝>  

 

                                                               

※ 도서 정보   - S.-Y. Simon Wang (Editor), Jin-Ho Yoon (Editor), Christopher C. Funk (Editor), Robert R. Gillies (Editor)    - ISBN: 978-1-119-06784-9    - 400 pages    - July 2017, American Geophysical Union