(해외환경뉴스) 더운 기후로 인해 적어진 엘니뇨와 라니냐 현상..
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(해외환경뉴스) 더운 기후로 인해 적어진 엘니뇨와 라니냐 현상..
  • 이상현 객원기자
  • 승인 2021.08.30 07:30
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Institute for Basic Science '엘니뇨와 라니냐 관련 강우량 극단의 변화는 계속 증가할 것이다.'

더운 기후로 인해 적어진 엘니뇨와 라니냐 현상

 

엘니뇨 현상: 남아메리카 서해안을 따라 흐르는 페루 해류 속에 몇 년에 한 번 이상 난류가 흘러드는 현상. 에콰도르에서 칠레에 이르는 지역의 농업과 어업에 피해를 주고, 태평양의 적도 지방과 때로는 아시아 및 북아메리카에도 광범위한 기상 이상 현상을 일으킨다

라니냐 현상: 적도 해상 바닷물의 온도가 비정상적으로 낮아지는 현상. 적도 부근의 편동풍이 강해져 온난한 수역이 서쪽으로 이동하면서 심해의 찬물이 상승하여 일어난다.

 

 

현재까지 수행된 최고 해상도의 지구 온난화 시뮬레이션에서 엘니뇨/라니냐(El Nino/La Nina) 온도 주기의 종료 가능성이 확인되었다.

 

[2021년 8월26일 = ENN] 동태평양의 따뜻한 엘니뇨와 차가운 라니냐의 순환(일반적으로 엘니뇨-남방 진동, ENSO로 불림)은 적어도 지난 11,000년 동안 큰 중단 없이 지속되었다.

이는 한국 부산대학교의 IBS 기후물리학센터(ICCP)와 독일 함부르크의 맥스플랑크 기상연구소, 미국 마노아의 하와이 대학 연구팀이 학술지 Nature Climate Change에 발표한 새로운 연구에 따라 달라질 수 있다.

연구팀은 바다에서 10km, 대기에서 25km라는 전례 없는 공간 해상도를 가진 일련의 지구 기후 모델 시뮬레이션을 시행했다.

한국에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터(Aleph) 중 하나의 성능으로 강화된 새로운 초고해상도 기후 모델 시뮬레이션은 이제 엘니뇨와 라니냐 현상의 발생과 종료에 모두 근본적인 역할을 하는 대기의 열대성 저기압과 적도 태평양의 열대성 불안정파를 사실적으로 시뮬레이션할 수 있다(그림 1 참조).

"우리의 슈퍼컴퓨터는 현재의 기후와 두 가지 다른 지구 온난화 수준에 대한 세기에 걸친 시뮬레이션을 완료하기 위해 1년 넘게 쉬지 않고 실행되었다. 이 모델은 약 2,000개의 하드 디스크를 채울 수 있는 2천조 바이트의 데이터를 생성했다."라고 실험을 수행한 이순선 박사는 말했다.

이 거대한 데이터 세트를 분석하면서, 연구팀은 온실가스 농도 증가에 대응하여 ENSO가 어떻게 변화할 것인가라는 오랜 문제에 초점을 맞췄다.

공동 저자이자 ICCP 이사인 액셀 티머만 (Axel Timmermann) 교수는 "두 세대의 기후 과학자들은 다양한 복잡성의 기후 모델을 사용하여 이 문제를 연구했다. 일부 모델은 더 약한 기상으로 시뮬레이션했으며, 다른 모델은 미래의 온난한 기후에서 더 큰 동태평양 기온 변동을 예측했다.  배심원단은 여전히 출석하지 않았다."며, "이 모델들의 공통점은 갈라파고스 서쪽 적도 태평양의 시뮬레이션 온도가 관측에 비해 항상 너무 낮았다는 것이다. 이로 인해 ENSO 사이클에서 중요한 긍정적 피드백 프로세스와 부정적 피드백 프로세스 간의 미묘한 균형을 제대로 나타낼 수 없었다."

ICCP 팀은 계산적으로 가능한 최고 해상도에서 소규모 기후 프로세스를 포착함으로써 이러한 해양 온도 편향을 완화할 수 있었고, ENSO의 표현과 지구 온난화에 대한 대응이 상당히 개선되었다.

"컴퓨터 시뮬레이션 결과는 명확하다. CO₂ 농도가 증가하면 ENSO 온도 주기의 강도가 약해진다." 이 연구의 첫 번째 저자이자 현재 독일 함부르크의 막스 플랑크 기상연구소에 근무하고 있는 ICCP의 전 박사 후 연구원인 크리스티안 벵겔 박사(Christian Wengel)는 말했다.

과학자들은 결합된 대기/해양 시스템 내 열의 움직임을 추적함으로써 ENSO 시스템 붕괴의 주범임을 확인했다. 향후 엘니뇨 현상은 해양을 냉각시키는 경향이 있는 수증기 증발로 인해 대기 중 열을 더 빨리 잃게 될 것이다.

또한, 동부와 서부 열대 태평양 사이의 미래 기온 차이가 줄어들면 ENSO 주기 동안 극한 기온의 발달도 억제될 것이다. 그러나 이러한 두 요인은 향후 열대 불안정 파동의 약화가 예상됨에 따라 부분적으로 상쇄된다(그림 1).

일반적으로 지구 전체 둘레의 30%까지 포괄할 수 있는 이러한 해양 파동은 라니냐 조건에서 발달한다. 그들은 차가운 적도 해역을 따뜻한 적도 해역으로 대체하여 라니냐 사건의 종말을 앞당겼다. 이러한 파동의 세부 구조를 해결하는 새로운 컴퓨터 시뮬레이션은 향후 ENSO에 대한 관련 부정적 피드백이 약해질 것임을 보여준다.

"ENSO 시스템은 긍정적인 피드백과 부정적인 피드백 사이에 줄다리기가 있으며, 이는 따뜻한 기후에서 부정적인 측면으로 귀결된다. 이것은 미래의 엘니뇨와 라니냐 사건이 더 이상 그들의 전체 진폭을 발전시킬 수 없다는 것을 의미한다."라고 ICCP 동문 교수이며 연구의 공동 저자이자 현재 마노아 하와이 대학교 해양학부와 국제 태평양 연구 센터의 조교수인 Malte Stueker는 말했다.

새로운 연구에 따르면 동 적도 태평양 기온의 변동은 매년 인간에 의한 온난화로 약화할 가능성이 크지만, ICCP의 과학자들과 그들의 국제적 협력자들에 의한 최근 연구에서 알 수 있듯이 따뜻한 기후에서 수문학적 주기가 심화함에 따라 엘니뇨와 라니냐 관련 강우량 극단의 변화는 계속 증가할 것이다.

“우리의 연구는 수천 년 동안 작동해 온 세계에서 가장 강력한 자연적 기후 변동을 억제할 수 있는 온난화가 줄어들지 않을 가능성이 있다는 것을 문서화한다. 우리는 이 잠재적인 아날로그가 없는 상황의 생태학적 결과를 아직 알지 못한다."라고 하며 액셀 티머만(Axel Timmermann)은 다음과 같이 말했다.

"하지만 우리는 그것을 알아내기를 간절히 바란다.”

그림 1. 해양 표면 온도는 결합된 대기-해양 모델을 사용하여 전례 없는 해상도로 시뮬레이션되었다. 적도 태평양의 광범위한 물결 모양의 한랭 구조는 열대 불안정파에 해당한다. IBS/ICCP 슈퍼컴퓨터 Aleph에서 시뮬레이션이 수행되었다.

 

 

 

다음은 ENN과 Institute for Basic Science가 전하는 뉴스링크입니다.

https://www.enn.com/articles/68553-fewer-el-nino-and-la-nina-events-in-a-warmer-world

https://www.ibs.re.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000000738/selectBoardArticle.do?nttId=20355&pageIndex=1&searchCnd=&searchWrd

 

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.

 

 

 


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