현재 기후에서의 인도-태평양 지역 태풍 발생 및 경로(위)와 이산화탄소 농도 2배 증가에 따른 태풍 발생 밀도 변화(아래). (사진=기초과학연구원 제공)
대기 중 이산화탄소 농도가 2배 증가하면 3등급 이상의 강한 태풍이 50%가량 증가하고 열대 저기압에 의한 강수량도 늘어난다는 예측 결과가 나왔다.
미래 해안지대에서 극한 홍수 위험이 높아질 수 있음을 보여준다.
17일 기초과학연구원(IBS)에 따르면 기후물리 연구단 악셀 팀머만 단장 연구팀이 IBS의 슈퍼컴퓨터 '알레프'를 이용해 대기 중 이산화탄소 농도 증가에 따른 기후 변화를 시뮬레이션한 결과를 토대로 열대 저기압 변화를 분석해 이런 답을 얻어냈다.
연구팀은 대기와 해양을 각각 25㎞와 10㎞의 격자 크기로 나눈 초고해상도 기후모형을 이용해 태풍·강수 등 규모가 작은 여러 기상, 기후 과정을 상세하게 시뮬레이션했다. 지금까지 전 세계에서 수행한 미래 기후 변화 시뮬레이션 연구 중 격자 간격이 가장 조밀한 결과로 생성된 데이터는 1TB 하드디스크 2천 개에 달하는 용량이다.
연구팀은 대기 중 이산화탄소가 2배 증가하면 적도 및 아열대 지역에서 대기 상층이 하층보다 더 빠르게 가열돼 기존에 있던 대규모 상승 기류(해들리 순환)를 약화하고 이에 따라 열대 저기압의 발생 빈도가 감소하는 것을 밝혔다.
반면 대기 중 수증기와 에너지는 계속 증가하기 때문에 태풍이 한 번 발생하면 3등급 이상의 강한 태풍으로 발달할 가능성이 약 50% 높아진다고 분석했다.
이산화탄소가 현재보다 4배 증가하면 강력한 열대 저기압의 발생 빈도가 이산화탄소 농도를 2배 증가시킨 시뮬레이션과 비교해 더 증가하지는 않았지만, 각 열대저기압에 의한 강수량은 계속 증가해 현재 기후 대비 약 35% 증가했다.
이번 연구는 지금까지 수행된 다른 기후모형보다 향상된 공간 해상도로 이산화탄소 증가에 따른 기후 변화를 시뮬레이션하며 높은 신뢰도로 열대저기압 변화를 분석했다는 평가를 받았다고 IBS는 설명했다.
공동 교신저자 이순선 연구위원은 "시뮬레이션한 미래 열대 저기압 변화가 최근 30년간 기후 관측 자료에서 발견된 추세와 상당히 유사하다"며 "지구 온난화가 이미 현재 기후를 변화시키기 시작했다는 것을 의미한다"고 밝혔다.
악셀 팀머만 단장은 "지구 온난화가 열대 저기압에 영향을 미치는 메커니즘에는 더욱 복잡한 과정이 얽혀있어 앞으로도 추가 연구가 필요하다"며 "이번 연구는 미래 열대 저기압 상륙에 의한 해안 지대의 극한 홍수 위험이 커짐을 보여준다"고 말했다.