지구 온난화에 따른 극한 강수 발생 변화. 기초과학연구원 제공온실가스 배출이 지속해서 증가하면 21세기 말에는 전 지구 평균 온도가 약 4도 증가하고 일부 지역에서 일 강수량 800㎜ 이상의 극한 현상까지 발생할 수 있다는 예측이 나왔다.
한·미 공동 연구진의 시뮬레이션 결과로 기초과학연구원(IBS) 악셀 팀머만 기후물리 연구단장(부산대 석학교수) 연구진은 미국 국립대기연구센터(NCAR)의 복합지구시스템모델(CESM) 그룹과 함께 인간 활동이 대기·해양·육지·빙권 등 생태계 전반에 걸쳐 변화를 가져올 것이라는 증거를 제시했다.
공동 연구진은 최신 지구 시스템 모델을 이용해 1850~2100년 기간의 평균 기후뿐만 아니라 수일 주기의 날씨에서 수년 주기의 엘니뇨, 수십 년 주기를 가진 다양한 기후 전반의 변동성을 약 100㎞ 공간 해상도로 시뮬레이션했다. 지구를 100㎞ 격자로 나눠 각 격자에서의 기온, 바람 등을 포함한 다양한 기후 관련 변수를 계산했다는 것을 의미한다.
특히 해양 상태‧대기 온도 등 초기 조건을 조금씩 바꿔가며 시뮬레이션을 100번 반복해 수행했다. 지구에서 나타날 가능성이 있는 기후를 100개로 계산해 본 것으로 나비효과(초기 상태의 미세한 변화가 향후 예상 밖의 큰 변화를 유발)에 따른 기후 시스템의 광범위한 변화까지 면밀히 분석할 수 있었다고 연구진은 설명했다.
연구 결과 온실가스의 지속적 배출은 평균적인 기후변화뿐만 아니라 생태계의 거의 모든 측면에서 현저한 변화를 일으키는 것으로 확인됐다. 21세기 말 전 지구 평균 온도가 2000년 대비 약 4도 증가하고 강수량의 경우 약 6% 증가한다는 결과가 나왔다.
극한 기후 현상의 변화는 평균치 변화보다 훨씬 크게 나타날 수 있다고 연구진은 경고했다. 열대 태평양 지역에서 일 강수량 100㎜ 이상의 극한 강수 발생 빈도는 현재와 비교해 21세기 말 10배 정도 증가하고 현재 기후에서 일어나지 않는 일 강수량 800㎜ 이상의 극한 현상까지 발생할 수 있다는 게 연구진의 예측이다.
현재 기후에서 평균 반복 주기가 3.5년이던 엘니뇨 현상 또한 21세기 말에는 2.5년으로 짧아질 것이라는 예측도 나왔다. 이런 변화에 따라 전 지구적 기온과 강수의 연간 변동성에도 변화가 찾아올 것으로 보인다.
연구진은 지속적인 온난화와 이에 따른 겨울철 적설 분포의 변화가 가져오는 계절 변화로 북반구 고위도 지역의 식생 성장 기간이 21세기 말에는 현재보다 약 3주가량 증가할 것이라는 분석 결과도 내놨다.
이번 연구의 제1저자이자 대규모 앙상블 프로젝트의 공동대표인 키스 로저스 IBS 기후물리 연구단 연구위원은 "온실가스 배출로 인해 호우·혹서 등과 같은 극한 기후의 강도와 빈도가 변화하는 것은 물론 계절 주기까지도 영향받는 것을 확인했다"고 설명했다.
공동 연구책임자인 고칸 다나바소글루 미국 국립대기연구센터 지구시스템 모델링 그룹 리더는 "기후 변동성의 광범위한 변화가 미칠 수 있는 사회적 영향을 파악하고 이에 대한 미래 대응 전략 마련의 중요성을 강조하고자 이번 연구를 기획했다"며 "이번 연구에서 나온 대용량의 컴퓨터 시뮬레이션 자료를 기반으로 전문화된 주제에 대한 다양한 후속 연구를 진행하고 있다"고 말했다.
연구 결과는 9일 오후 4시 국제학술지 '지구 시스템 역학(Earth System Dynamics)'에 실렸다.