[표지로 읽는 과학] 극한의 한파 유발하는 북극 기후변화

사이언스 제공

국제학술지 ‘사이언스’는 3일(현지시간) 송전탑 하나와 함께 땅이 하얗게 눈으로 덮인 모습을 표지로 실었다. 해당 지역은 미국 텍사스주 북부에 있는 도시인 달라스다. 겨울이라 해도 최저기온이 5~10도에 불과한 달라스에 올해 2월 최악의 한파가 닥쳤다. 2월 14일부터 닷새 동안 10cm가 넘는 폭설과 함께 기온이 영하 22도까지 떨어졌다.

갑작스런 한파는 전력 공급에 문제를 일으켰다. 원자력발전소로 들어가던 물이 얼어붙으며 가동이 중지됐고, 추위로 풍력발전소도 멈췄다. 물류가 마비되면서 천연가스 공급이 중단되며 발전소도 가동을 멈췄다. 텍사스 지역 전력 공급의 75%를 차지하는 게 천연가스와 풍력발전소다. 이 때문에 대규모 정전 사태가 벌어지며 사람들은 추위에 떨어야 했다. 

이번주 사이언스에는 이런 기상재해의 원인이 ‘북극’의 기후변화와 관련돼 있다는 연구 2편이 실렸다. 사이언스는 “기계학습(머신러닝) 분석과 수치 모델링을 결합해 북극 기후변화가 ‘북극 진동’의 변화를 유발해 미국의 기상재해를 유발했음을 보여주는 연구결과가 나왔다”고 말했다. 

북극 진동은 북극에 존재하는 찬 공기의 소용돌이가 기간을 두고 걍약을 되풀이 하는 현상을 뜻한다. 북극의 기온이 따뜻해지면 중위도 지방의 기압을 낮고 북극의 기압은 높아져, 음의 북극진동 상태가 된다. 음의 북극진동 상태가 되면 찬 공기의 소용돌이를 감싸고 있는 제트기류가 약해지는데 이때 제트기류를 뚫고 북극의 찬 공기가 중위도 지역까지 내려와 한파가 발생한다. 팽이가 강하게 돌 때 똑바로 돌고, 회전력이 약해지면 옆으로 기우뚱하는 것과 같다. 이 때문에 북극의 찬 공기가 중위도 지역까지 남하한 것이다. 

유다 코헨 미국 매사추세츠공대(MIT) 토목환경과학과 연구팀은 “관측 정보와 수치모델링을 결합해 분석한 결과, 북극 지구 온난화가 북극 진동 붕괴라는 현상의 중요 원인”이라며 “궁극적으로 중위도 지역에 극한의 추위를 유발하는 것으로 나타났다”고 분석했다. 딤 코우모우 네덜란드 기상연구소 연구원팀도 “북극 날씨가 따뜻해지면 이런 북극 진동의 변화가 극심해질 수 있다”고 분석했다. 
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]