MIT연구진 "냉·온기 온도차 작아져 중위도 온대저기압 힘 약해졌다"

공기순환 약화로 도시 상공 환기 안돼…대류강우 공급 에너지는 커져 집중호우 강해져

(서울=연합뉴스) 윤동영 기자 = 바람이 없어 희뿌연 여름이 온다. 

지난해 국가/지역별 초미세먼지 평균 노출도. 출처: www.airvisual.com붉은 색에 가까울수록 오염도가 강하다. 파란 색은 세계보건기부의 목표치 지역, 녹색은 '좋음' 노란색은 '보통', 주황색은 '노약층에 유해' 붉은 색은 '유해'를 뜻한다. 한국은 노란색 상층부에 있다.

지구온난화로 인한 기후변화라고 하면, 해수면 상승, 대홍수, 치명적인 열파, 초거대 허리케인 같은 커다란 자연재해 현상들만 떠올리기 쉽다.

하지만, 도시를 뒤덮은 오염된 공기가 바람에 날아가지 않고 점점 오랜 시간 머물며 사람들의 건강과 경제에 피해를 주는 현상도 기후변화 때문이라는 연구 결과가 나왔다.

몇 시간, 며칠 등 비교적 단기간 나타나는 기후 양상 역시 그냥 우연히 일시적으로 생긴 현상이 아니라 거대한 기후체계의 변화가 가져온 결과일 수 있다는 것이다.

매사추세츠공과대학(MIT)의 폴 오고만 조교수 등은 미국과학원 학술지 PNAS 5일(현지시각) 자에 실린 연구 논문에서 기후변화가 여름철 대기의 에너지 구조를 바꿈으로써 아시아, 북미, 유럽에 걸친 지구 북반구의 중위도 지역에서 "더 강한 집중호우와 더 정체된 대기 상태"를 초래하게 됐다고 밝혔다.

그동안에도 바람과 비가 기후변화와 연관됐을 수 있다고 추정되긴 했지만, 이번 연구는 처음으로 1979년부터 2017년 사이 인공위성 등을 통해 관측된 대기 온도와 습도 자료를 재분석해 커다란 대기체계의 일반적인 변화와 국지적 시간 단위 날씨의 변화 간 관계를 더 명확히 밝혀낸 것이다.

북반구 중위도 지역 수천 km에 걸쳐 날씨 변화를 일으키는 것은 북쪽의 찬 공기와 남쪽의 따뜻한 공기가 만나서 생기는 온대저기압. 여름철 가벼운 소나기부터 집중호우, 뇌우 등은 물론 미국 동북부에 전형적인 겨울 눈폭풍도 온대저기압의 작품이다. 

찬 공기와 따뜻한 공기간 온도차가 클수록 온대저기압은 강해진다. 그러나 지구온난화로 인해 북극지역 온도가 다른 지역보다 더 빨리 올라감에 따라 고위도와 저위도간 공기 온도 차이가 줄어들어 특히 6,7,8월 여름철 온대저기압의 힘이 그만큼 약해졌다.

연구자들의 계산에 의하면 지난 40년 사이에 온대저기압 전체의 에너지는 6% 감소했다. 이는 온대저기압의 거대한 순환 힘이 약해져 여름철 바람이 감소했다는 뜻이 된다. 

이와 달리, 주위보다 온도가 높은 습한 공기의 상승운동 때문에 일어나는 강우 현상인 대류강우에 공급되는 에너지는 13% 증가했다. 아시아와 유럽에 걸쳐 집중호우가 강해지고 있는 현상이 이것으로 설명된다.

공동연구자인 대학원생 찰스 거틀러는 PNAS 게재에 앞서 이 논문을 소개한 사이언스데일리닷컴과 인터뷰에서 "온대저기압은 공기와 공기 오염물질을 환기하는 역할을 하는데, 여름철 온대저기압의 약화로 인해 도시 지역의 오염된 공기가 날아가지 않고 (과거보다) 더 오래 머물게 될 수 있다"고 설명했다.

도시의 대기오염 문제 말고도 "더욱 파괴적인 폭풍우와 더 장기간의 열파를 동반한 대기 정체의 장기화"도 우려된다고 그는 말했다.