극지방 더 차갑게 하면 열대 태평양 바람 더 세진다

UNIST·하와이대 연구팀, 극지 기후 변화 영향 규명
대기·해양 통한 냉각 효과 전달 과정 이해 높여

[이데일리 강민구 기자] 차가운 극지방을 더 차갑게 얼리면 멀리 떨어진 열대 태평양의 바람세기가 더 강해지는 것으로 나타났다. 한미 공동 연구진은 극지방에 냉각 효과를 주는 기후 시뮬레이션을 통해 이러한 사실을 알아냈다.

울산과학기술원(UNIST)은 강사라 도시환경공학과 교수 연구팀이 기후모델 시뮬레이션에서 남극과 북극의 일사량을 감소시키면 적도 인근 태평양에서 부는 바람인 열대 태평양 무역풍이 세진다는 것을 확인했다고 22일 밝혔다.

열대 태평양 무역풍은 차가운 동태평양과 따뜻한 서태평양 간의 온도 차 때문에 부는 바람이다. 기존 기후모델들이 열대 태평양 무역풍 세기가 약해질 것으로 예측했다. 이와 달리 열대 태평양 무역풍이 강해지고 있는 최근 추세를 설명할 새로운 가설을 제시했다.

극지 냉각효과가 열대지역에 미치는 영향 시뮬레이션.(자료=울산과학기술원)

연구팀은 대기와 대륙, 해양, 빙하 등 복잡한 요소를 수식으로 만들어 슈퍼컴퓨터로 계산하는 일종의 기후모델 시뮬레이션을 수행했다. 이를 통해 남극과 북극의 일사량을 줄이는 모의실험을 수행했다.

기후 모델 오차의 원인으로 지목된 남극 일사량 과대모의 해소 효과나 산업화한 북반구에서 발생한 미세먼지가 햇빛을 반사해 감소된 북극 일사량 효과를 반영하기 위해서다. 그 결과 남극과 북극에서 각각 발생한 냉각 효과가 바닷물이나 공기를 타고 열대 태평양에 전달돼 무역풍을 강화하는 것으로 나타났다.

연구팀은 해양 순환이 대기 순환보다 열대 태평양 무역풍 세기 강화에 큰 역할을 한다는 사실도 알아냈다. 기후 모델에 대기나 해양 같은 구성 요소를 각각 추가하거나 빼는 방식으로 각 요소의 중요도를 알아보는 ‘계층화 모델 실험 기법’을 썼다.

말트 스튜커(Malte Stuecker) 미국 하와이대 교수는 “연구에서 고안된 계층화 모델 실험 기법을 사용하면 열대 기후에 미치는 대기와 해양의 상대적인 영향력을 알 수 있다”며 “남극과 북극에서 발생한 냉각 현상이 열대지역으로 전달되는 경로의 차이를 이해할 수 있다”고 했다.

강사라 교수는 “고위도 지역의 시뮬레이션 오차 개선을 통해 예측 오류가 빈번한 열대 지역의 오차를 개선할 수 있음 보여주는 중요한 결과물”이라며 “연구에서 고안된 계층화 모델 실험 기법은 미래 기후 예측이나 과거 고(古)기후 복원에서 열대와 고위도 지역의 ‘양방향 원격 상관’을 추가 분석하는데 쓸 수 있을 것”이라고 했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 지난 20일자로 온라인 공개됐다.

강민구 (science1@edaily.co.kr)