본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)
극한의 겨울 추위와 습한 날씨에 갇히는 제트기류 패턴을 식별한 연구
[2023년 10월4일 = ENN] 겨울이 다가오고 있다. 그리고 지구가 따뜻해지는 동안, 새로운 연구에 따르면 대기가 일부 지역에서 장기간 극심한 겨울 추위나 습한 현상을 일으키는 방식으로 밀려나고 있다고 한다.
이 연구의 저자들은 극지방의 공기를 남쪽으로 가져오고 종종 한 번에 몇 주 동안 북미와 유럽의 많은 지역에서 동시에 춥거나 습한 조건을 고정하는 전 세계 제트기류에서 거대한 구불구불한 흐름을 확인했다고 말한다.
이러한 기상 파동의 빈도는 1960년대 이후 두 배로 늘어났다고 한다. 지난 몇 년 동안 그들은 수백 명의 목숨을 앗아갔고 에너지와 교통 시스템을 마비시켰다.
이 새로운 논문은 이번 주 미국 기상학회 회보(Bulletin of the American Meteorological Society)에 실렸다.
컬럼비아 대학교 라몬트-도허티 지구관측소의 겸임 과학자인 저자 카이 콘후버(Kai Kornhuber)는 "비록 겨울이 평균적으로 온화해지고 있지만, 이는 따뜻한 계절에 점점 더 파괴적인 더위의 발생하는 대가로 일어나고 있다"라고 말했다.
"지금으로부터 100년 후에는 모든 것이 점점 따뜻해지고 있어서 아마도 우리는 극심한 추위에 대해 그렇게 걱정할 필요가 없을 것이다. 그러나 오늘날 그리고 앞으로도, 추위는 여전히 매우 중요한 위험 요소이다.“
제트기류는 북반구를 서쪽에서 동쪽으로 계속해서 도는 빠르게 움직이는 공기의 강이다. 그것은 일반적으로 차가운 극지방 기단을 중위도로부터 분리하면서 비교적 직선적인 경계 내에서 흐르기도 하지만, 때때로 그것은 자연스럽게 큰 흔들림을 일으킬 수 있다.
일부 과학자들은 북극의 급속한 온난화로 인해 이러한 흔들림의 크기와 빈도가 증가하고 있다고 생각한다. 이는 남쪽 지역에 비해 훨씬 더 큰 현상이다. 이로 인해 시스템이 불안정해지고 남북 장벽을 무너뜨리는 바람이 발생한다고 그들은 말한다.
적절한 조건이 주어지면 이러한 흔들림 중 일부는 대칭적인 파동으로 증폭되어 전 세계에 걸쳐 고정될 수 있다. 이는 일정한 음악적 음조를 생성하는 진동과 다소 유사하다. 이것을 로스비 파동(Rossby wave)이라고 한다.
2019년 연구에서 콘후버와 동료들은 웨이브 7(Wave-7)로 알려진 반복적인 로스비 파동 패턴(즉, 지구를 가로지르는 7개의 거대한 봉우리와 7개의 일치하는 골)이 아열대 지방에서 중위도까지 따뜻하고 건조한 공기를 끌어당겨 동시에 발생하는 현상을 보여주었다.
북미, 유럽 및 아시아의 예측 가능한 지역에 여름 폭염과 가뭄이 발생한다. 이는 중요한 곡창지대에서 광범위하고 동시적인 작물 손실을 초래할 수 있다고 연구는 말했다.
새로운 논문은 동전의 반대쪽 면을 다소 보여준다. 세계적으로, 4개의 봉우리와 4개의 일치하는 장소가 있는 웨이브-4로 알려진 겨울 패턴은 제자리에 고정되는 경향이 있다.
저자들은 이런 현상이 일어나면, 이 장소에 극심한 추위나 습기가 있을 가능성이 세 배가 된다고 말한다. 동시에, 비정상적으로 따뜻하거나 건조한 상태가 봉우리에서 나타날 수 있다.
가장 최근의 웨이브-4의 파동 반복은 2021년 2월 캐나다, 미국, 심지어 멕시코 북부 지역에 한파를 가져왔다. 미국 걸프만 연안까지 남쪽으로 기온이 평균보다 화씨 50도나 떨어졌고, 더 남쪽의 일부 지역에서는 드물게 눈이 내렸다.
가장 큰 피해를 본 곳은 텍사스로, 기록적인 추위로 천연가스 파이프라인과 그 밖의 에너지 기반 시설들이 마비되면서, 전력망의 상당 부분이 마비되고, 주택과 기업들이 암흑에 빠져 꼼짝 못하게 되었다.
모두 합하면, 이번 한파로 인해 직간접적으로 최소 278명이 목숨을 잃었고, 거의 2천억 달러에 가까운 피해가 발생했다. 이와 비슷하지만 덜 파괴적인 사건이 2019년 1~2월 미국 동부 지역에 꽃샘추위를 일으켜 20명 이상이 사망했다.
같은 패턴이 대서양 반대편을 동시에 강타하는 경우가 많은데, 보통 남서유럽과 스칸디나비아에서 가장 극심했다. 2019년 1월부터 2월까지 발생한 이 사건은 프랑스 남부와 스웨덴 모두에 극저온을 가져왔다. 동시에 대서양의 습한 공기를 휩쓸어 중부와 동유럽의 많은 지역에 걸쳐 극심한 강수량과 홍수를 일으켰다. 비슷한 사건이 2013년과 2018년에 유럽에서 발생했다.
연구원들은 50년 전에는 이러한 동시다발적인 파동이 겨울마다 평균 한 번씩 발생했다고 말한다. 그 수는 해마다 다르지만, 지금은 한 해에 두 번 정도로 평균이 높아졌다.
이번 연구의 또 다른 저자인 스웨덴 웁살라 대학의 가브리엘 메소리(Gabriele Messori)는 "이는 북미와 유럽의 극한 기후가 종종 동시에 발생한다는 증거가 늘어나고 있다는 것을 뒷받침한다"라고 말했다. 메소리는 올해 초 이 현상의 반복되는 사례를 언급하고 대규모 대기 순환 패턴과의 연관성을 가정한 논문을 발표했다.
콘후버는 웨이브-4 패턴의 출현을 유발하는 정확한 메커니즘에 관해서는 추가 연구가 필요하지만 적절한 상황에서 글로벌 연쇄 반응을 유발할 수 있는 태평양 일부 지역의 해양 조건의 주기적인 변화에서 시작된다고 의심한다. 그 메커니즘을 규명하면 과학자들은 한파나 습한 파도를 더 잘 예측할 수 있다고 그는 말했다.
콘후버는 온난화 기후와 폭염을 가져오는 여름의 구불구불한 흐름 사이의 연관성에 대한 증거가 증가하고 있지만, 겨울의 파동은 여전히 강력한 과학적 담론의 문제이다. 과학자들은 현재 기후의 연관성을 나타낼 수 있는 몇 가지 가능한 메커니즘과 미래에 어떻게 사물들이 진화할 수 있는지를 조사하고 있다.
콘후버는 올해 초 자신이 공동으로 작성한 연구에 따르면 기후 모델은 여름에도 여전히 이러한 대규모 패턴과 관련된 가장 극단적인 지역적 기상 이변을 재현하는 데 어려움을 겪고 있으며, 이는 특정 지역의 잠재적인 날씨 관련 농작물 손실을 과소평가하게 할 수 있다고 지적했다.
그는 앞으로 있을 연구는 최악의 극단 현상이 인간의 원인과 연관되어 있는지 아니면 단지 자연적인 가변성과 연관되어 있는지를 조사하는 데 초점을 맞출 것이라고 말했다.
다음은 ENN과 COLUMBIA CLIMATE SCHOOL 이 전하는 뉴스링크입니다.
https://www.enn.com/articles/73422-study-identifies-jet-stream-pattern-that-locks-in-extreme-winter-cold-wet-spells
https://news.climate.columbia.edu/2023/10/04/study-identifies-jet-stream-pattern-that-locks-in-extreme-winter-cold-wet-spells/
본지 객원기자(외신) 이상현 소개
객원기자 이상현(지에프오엔엠㈜ 이사)
서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.
미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.
