기후모델 15개월 동안 100번 돌려보니 '세기말 4도 증가'

IBS 기후물리연구단 미국팀과 연구
열대 일 강수량 100mm 10배 증가
엘니뇨 주기도 2.5년으로 짧아져

픽사베이.

국내 연구진이 기후예측프로그램(기후모델)을 15개월 동안 100번 시뮬레이션한 결과 현재 추세면 21세기 말 전 지구 평균온도가 지금보다 4도가량 증가하는 것으로 나왔다. 파리기후협약 목표(1.5∼2도)의 두 배가 훨씬 넘는 수준이다. 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC) 보고서 저자들이 최근 예측한 3도보다도 1도 높다.

기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단(단장 악셀 팀머만 부산대 석학교수)은 9일 “미국 국립대기연구센터(NCAR)의 복합지구시스템모델(CESM) 그룹과 함께 15개월에 걸친 전례 없는 규모의 지구시스템모델 대규모 앙상블 시뮬레이션 작업을 한 결과, 온실가스 배출이 지속적으로 증가하면 21세기 말에는 전 지구 평균온도가 2000년 대비 약 4도가 증가하고 강수량은 약 6% 증가할 것으로 나타났다”고 밝혔다.

대규모 앙상블 시뮬레이션은 초기 조건을 다르게 가정해 동일한 기후변화 시뮬레이션을 수없이 반복하는 것을 말한다. 연구팀은 15개월 동안 해양 상태·대기 온도 등 초기 조건을 100㎞ 공간 해상도로 조금씩 바꿔가며 100번 이상 시뮬레이션을 돌렸다. 지구를 100㎞ 격자로 나눠 각 격자에서의 기온, 바람 등을 포함한 다양한 기후 관련 변수를 계산한 것이다. 대규모 시뮬레이션 계산 결과와 후처리 데이터 크기만 약 6.5페타바이트에 이르렀다. 디브이디(DVD) 영화 약 113만장에 해당하는 양이다.

연구팀은 “연구 결과 온실가스의 지속적인 배출은 평균적인 기후의 변화뿐만 아니라 생태계 전반에 현저한 변화를 일으키는 것으로 확인됐다”고 밝혔다. 열대 태평양 지역에서 비가 하루에 100㎜ 이상 쏟아지는 횟수가 현재 대비 21세기 말에는 10배 정도 늘어날 것으로 점쳐졌다. 또 현재 기후에서는 일어나지 않는 일강수량 800㎜ 이상의 극한 현상까지도 발생할 수 있는 것으로 예측됐다.

또 현재 기후에서 평균 반복 주기가 3.5년이던 엘니뇨 현상은 21세기 말에는 2.5년으로 짧아져, 전 지구적 기온과 강수의 연간 변동성에 변화를 줄 것으로 추정됐다. 캘리포니아 산불의 발생 빈도도 증가하고, 해양 생태계에서는 북대서양 플랑크톤 번식량이 현저히 줄어들 것으로 예상됐다. 겨울철 눈쌓임과 계절에도 변화가 와 북반구 고위도 지역의 식생 성장 기간이 21세기 말에는 현재보다 약 3주가량 길어질 것이라는 분석도 나왔다.

연구팀 논문은 국제학술지 <지구시스템 역학> 9일(한국시각)치에 실렸다.

이근영 기자 kylee@hani.co.kr