미국 강타한 한파는 북극 한기 가둔 제트기류 뚫려서 발생

고위도 감싸던 제트 풀려 한기 남하
북극진동 음 지수 강해 예고된 한파

미국 중북부에 기록적인 북극 한파가 몰아친 가운데 미네소타주 세인트폴에서 화재가 발생한 한 주택과 출동한 소방차 사다리가 얼음으로 뒤덮여 있다. 연합뉴스

미국 텍사스 등 중남부에까지 닥친 역대급 혹한과 폭설은 기후변화로 북극 한기를 가뒀던 제트기류가 풀리면서 찬 공기가 남하해 일어난 기상이변으로 분석되고 있다. 기상 전문가들은 지난해 북극지역의 이상고온 현상을 반영한 북극진동 등 기상예측 지수들이 올 겨울 중위도의 이상한파를 예고한다고 지적해왔다.

미국 대기환경연구소의 주다 코언 계절전망팀장은 18일 “텍사스 한파는 기후변화에도 불구하고 일어난 것이 아니라 기후변화 때문에 일어난 것”이라고 <가디언>에 말했다.

북극 찬 공기는 여느해 겨울에는 북극 정점의 성층권 저압부인 극 소용돌이(폴라 볼텍스)에 모여 있다. 잘 돌던 팽이는 방해를 받으면 사행(구불구불한 움직임)을 시작한다. 극 소용돌이보다 낮은 고도에서는 지구 대기권을 감싸고 도는 제트가 있다. 북극의 온난화는 이 제트을 움직인다. 코언은 “제트에서 탈출한 에너지가 극 소용돌이와 부닥치면 소용돌이는 흔들리며 사방으로 흩어진다”며 “극 소용돌이가 뻗어가는 곳에 한파가 닥친다”고 설명했다.

기상전문가들은 지난달 극 소용돌이가 두 개로 쪼개져 한파가 닥칠 가능성이 있다고 경고한 바 있다. 우리나라에 닥친 역대급 한파나 유럽의 폭설 모두 이런 상황에서 비롯된 현상이다.

한파를 예측하는 지표의 하나인 북극진동지수 또한 이번 한파를 예고했다. 북극진동은 북극에 있는 찬 공기의 소용돌이가 수십일 또는 수십년을 주기로 강약을 되풀이하는 현상을 가리킨다. 북극의 기온이 올라가 고온 상태가 되면 중위도 지방의 기압은 낮고 북극의 기압은 높은 상태가 돼 북극진동지수는 음의 값이 된다. 지수가 낮으면 북극진동이 약해진 것이고, 북극의 한기 덩어리를 감싸고 회전하는 제트기류가 약해져 북극의 찬 공기가 중위도 지역까지 직접 내려와 한파가 발생한다.

이번 겨우내 북극진동은 음의 지수를 유지해왔다. 특히 지난주에는 매우 강한 음의 지수를 보였다. 제트가 남쪽으로 깊숙이 처진 곳에 미국 대륙이 들어가 찬 공기가 위도 48도 아래 중남부 지역까지 강타한 것이다.

 우리나라 기상청도 이날 “지난해 12월 강한 음의 북극진동과 함께 지난달 초부터는 성층권 극 소용돌이가 평년대비 약해지는 현상(성층권 돌연승온)까지 나타나 북극 찬 공기가 중위도 지역까지 남하하기 쉬운 조건이 형성됐다”며 “미국의 기록적인 폭설과 한파 등은 북극 온난화로 인해 제트기류가 약해지고, 라니냐 현상에 의해 북태평양~북미 서해안에 블로킹이 발달하면서 발생한 것으로 분석된다”고 밝혔다. 기상청은 “하지만 우리나라 주변에는 강한 한기의 축이 북동편해 미국이나 유럽만큼 한기가 강하지 않았다”며 “한반도에도 이번 겨울 강한 한파와 폭설이 나타났으나 1월 중순 이후 이동성 고기압의 영향을 자주 받으면서 고온현상이 나타나 기온 변동폭이 매우 큰 특징을 보였다”고 덧붙였다. 

이근영 기자 kylee@hani.co.kr