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더워졌기 때문에 추워졌다고?
올 겨울 추운 이유
지난 9월, 기상청은 올해 12월부터
기온이 큰 폭으로 떨어지는 등
올겨울이 예년보다 추울 것이라는 전망을 내놨다.
그런데 그 이유로 지목된 것이
바로 지구가 점점 더워지고 있기 때문이란다.
지구가 더워지는데 왜 더 추워진다는 걸까?
이상한 말처럼 들리겠지만,
올겨울 한파의 주요 원인 중 하나로
지구온난화가로 지목되고 있다.
지구온난화는 기후변화의 한 부분으로
냉각화(glaciation)에 반대되는 개념으로,
엄밀히 말하면
빙하기에서 벗어나면서
온도가 상승하는 것도
온난화의 범주에 들어간다.
원래는 원인에 관계없이
‘지구의 평균기온이 올라가는 현상’을
뜻하는 말이었지만
현재는 ‘산업혁명 이후
화석연료 사용 증가로 인한
기온의 증가’라는 좁은 의미로
사용되고 있다.
그만큼 최근의 기온상승이
심상치 않다는 뜻이다.
분명히 지구는 더워지고 있다.
그런데도 지역적으로 한파가 나타나는
이유는 무엇일까?
많은 과학자들은 그 이유를
‘급격한 온난화에 대한 지구의 반작용’이라고
해석한다.
수십억 년의 세월 동안
지구의 평균기온은 끊임없이 오르락내리락했지만
일정 범위를 벗어나지는 않았다.
추워지면 기온을 높이는 방향으로,
더워지면 낮추는 방향으로
지구는 나름의 노력으로
안정을 유지하려 한다.
같은 맥락에서 지난 겨울
한반도에 닥친 국지적 한파는
급격하게 상승하는 기온을
진정시키려는 지구의 노력이었다고 볼 수 있다.
국지적 한파의 요인으로
북극진동 세기,
북유럽의 기단변화,
적도의 대류현상 등으로
구분할 수 있는데,
지난 2년간 한반도에 닥친 한파는
북극진동의 세기 변화에 의한 것으로
여겨진다.
일반적으로 북극은 일조량이 적어
대기가 냉각돼 수축하는 반면
중위도의 대기는 상대적으로 따뜻해 팽창한다.
때문에 중위도의 대기가
극지방의 대기를 밀어내
북극을 중심으로
고리 모양의 편서풍 제트기류가 발달한다.
평상시에는 중위도 대기의 세력이 강해
제트기류가 극지방에 가깝게 형성돼
차가운 공기가 남하하지 못하도록
막아주는 ‘에어커튼’ 역할을 한다.
그런데 기온이 항상 일정하게
유지되지는 않으므로
북극과 중위도 지방의 세력 크기는
주기적으로 변화한다.
이 과정에서 제트기류도
중위도 지역의 세력이 강해지면
북상하고
극지방의 세력이 강해지면
남하하는 식으로 위치가 바뀐다.
이러한 현상을 북극진동이라고 한다.
북극진동은 보통 ‘극진동지수’라는 수치로
그 정도를 표시한다.
극진동지수는
중위도 기압이 북극보다 높으면
양의 값으로,
북극 기압이 중위도보다 높으면
음의 값으로 표시한다.
따라서 극진동지수가 양의 값이면
제트기류가 북극에 가깝게 형성되고
팽팽해진다.
이때는 시베리아, 알래스카, 캐나다 등의
지역이 중위도 공기의 세력권에 들어
평소보다 더 따뜻해진다.
반대로 극진동 지수가 음의 값이면
제트기류가 남하해
중위도 지역까지 내려오며
동아시아, 북미 중동부 등에서는
더욱 남쪽으로 쏠려 돌출부를 형성한다.
이렇게 생긴 제트기류의 돌출부에
속한 지역에는
극지방의 찬 공기가 밀려들어
평소보다 훨씬 추워진다.
2000년대 초반까지는
북극진동의 지수가 계속 증가했으나
2000년 이후 극진동지수가
지속적으로 감소했다.
2009년 겨울에는
11월 말부터 무려 3주 동안
100년에 한 번 있을 정도로
매우 강한 음의 극진동 상태를 보였으며
그 결과 매서운 한파가 몰아닥쳤다.
극진동지수가 강한 음의 지수를 기록하고
제트기류 고리가 남하하는 주요 원인은
가을철 시베리아의 폭설이라 추측된다.
스키장에서 살이 타는 현상을 보면 알 수 있듯,
눈은 지표면보다
태양 에너지를 훨씬 잘 반사시킨다.
따라서 눈이 쌓이면
태양열을 반사하여 기온이 낮아진다.
때문에 시베리아에 평년보다 눈이 많이 내리면
공기가 평소보다 더욱 차가워져서
시베리아 고기압이 강해진다.
시베리아의 공기가 차가워지면
수직 파동 활동이 활발해져
북극 대기 상층은 오히려 따뜻해진다.
결국 따뜻해진 북극의 공기 압력이
중위도보다 높아지므로
음의 북극진동 상태를 만든다.
이 과정은 보통 1~2개월 정도에 걸쳐
일어나기 때문에
가을철 시베리아의 눈의 양을 보면
이듬해 겨울의 한파를
대략 예측해 볼 수 있다.
실제로 최근 시베리아 지역의 눈이
증가하는 경향을 보이는데,
이는 북극 주변 온난화에 따른
해빙 감소와 연관이 있다고 추정된다.
북극해빙은 9월에
가장 작은 면적을 나타내는데,
최근 북극의 여름철 해빙 면적이
계속 줄어들고 있으며
겨울에조차 그 양이 감소하고 있다.
실제로 2012년 9월
지구의 평균 온도는 1880년 이래
가장 높았던 것으로 분석됐다.
때문에 북극 해빙(海氷)이
역대 가장 많이 녹아내렸다고 한다.
북극해빙의 면적이 줄면
북극해의 수분 증발이 심해져서
시베리아의 적설량이 증가할 수 있다.
결국 극지방의 온난화가
시베리아의 강설을 유도하고,
시베리아에 쌓인 눈이
극지방 공기의 세력을 강화시켜
제트기류를 남하시키면,
중위도 지역에 한파가 찾아오는 것이다.
최근의 기상이변을 잘 관찰해보면
지역과 계절에 따른 온도차가
극심해지고 있음을 확인할 수 있다.
앞서도 말했듯 이는 급속한 온난화가
중요한 요인이며,
최근의 한반도 기후변화 추세로 볼 때
앞으로 당분간 한반도는
여름은 더욱 더워지고
겨울은 더욱 추워지는
양극성기후를 유지할 가능성이 크다.
결국 겨울의 혹한을 예방하고
기후의 양극화 현상을 줄이기 위해서는
지구온난화 속도를 늦추기 위한
노력이 필수적이라는 뜻이겠다.
한반도 강타한 한파 원인은…
온난화로 인한 '음의 북극진동'
북극 상층 제트기류 약해지며
찬공기 남하…라니냐도 영향
한파 오늘 정점 지나며 풀리겠지만
12일까지 평년기온 밑돌듯
3년 만에 서울에 한파경보가 내릴 정도로
우리나라를 강타한 강추위는
온난화로 인한 '음의 북극진동'에서
비롯됐다는 분석이 나왔다.
기상청은 이번 추위의 원인에 대해
북극 바렌츠-카라해를 중심으로
얼음 면적이 작고
기온이 높은 '음의 북극진동'이
나타났기 때문이라고 지난 7일 설명했다.
이로 인해 우랄산맥 부근에서
블로킹(고위도 지역에서 정체하거나
매우 느리게 이동하면서
주변 대기의 흐름을 막는 온난 고기압)이
발달했고
대기 하층에서는
대륙 고기압과 저기압이 형성돼
찬 북풍 기류가 강해졌다.
음의 북극진동 모식도
북극진동은
북극에 존재하는 찬 공기의 소용돌이가
수십일, 수십년을 주기로
강약을 되풀이하는 현상이다.
북극의 온난화로
북극진동 지수가 음으로 전환되면
대기 상층의 제트기류가 약해지면서
북극의 찬 공기가 내려와
동아시아에 한파 현상이 나타난다.
이번 추위를 '북극발 추위'라고 일컫는 것도
이 때문이다.
지난 여름에는 북극의 이상고온과
이로 인한 블로킹으로
역대 최장기간 장마라는
이상기후 현상이 나타났다면
이번에는 이례적인 한파가
우리나라를 덮친 셈이다.
대기 상층에선
우리나라 북동쪽에 자리 잡은
차가운 공기를 머금은 저기압이
정체, 회전하면서
영하 50도 안팎의 강한 한기를
남쪽으로 이동시키고,
대기 하층에서는
대륙고기압과 저기압 사이에 만들어진
통로를 따라
북쪽의 찬 공기가 빠르게 남하하면서
대기 상, 하층의 매우 찬 공기가
우리나라로 밀려들었고
전국이 한파의 영향권에 놓였다.
열대 태평양에서 라니냐가 지속하면서
서태평양은 상승기류(대류 활동 증가)가,
중태평양은 하강기류(대류 활동 감소)가
우세해져
열대-중위도 대기 반응이
북태평양의 저기압 발달에 기여한 것도
추위에 영향을 미쳤다.
열대 서태평양에서 상승 운동이 활발해지면
중국∼몽골 부근으로 하강 운동이 활발해져
겨울철 시베리아고기압이 강화되고
우리나라 동쪽 해역 부근에서는
저기압이 세진다.
전남 다도해해상국립공원 흑산도에
많은 눈이 내려 하얗게 쌓여 있다
지난달 30일 광양은
하루 평균 최저기온이 영하 4.2도로
관련 통계를 집계한 이래 가장 낮았고,
흑산도(영하 1.5도)와
함양군(영하 5.3도)은
역대 2위를 기록했다.
세밑에서 시작한 추위는
새해까지 이어져 지난 6일
서울에는 2018년 1월 23일 이후
약 3년 만에 처음으로 한파경보가 내려졌다.
제주도 산지에 대설주의보가 내려진 14일 오전
한라산 어리목 광장에서 제설차량이 눈을 치우고 있다.
이번 추위는 서쪽 지방을 중심으로
많은 눈을 동반한 것이 또 하나의 특징이다.
서울은 전날 오후 9시 최대 3.9㎝의 눈이 쌓였고,
눈구름대가 남하하면서
이날 오후 1시까지
제주 어리목은 51.0㎝,
새만금은 19.5㎝,
세종은 13.5㎝,
울릉도는 34.6㎝의 적설량을 기록했다.
추위는 8일을 정점으로
점차 풀리겠지만
12일까지 기온은 평년을 밑돌 전망이다.
또 호남과 제주도는
주말과 다음 주 초에도 눈이 올 것으로 예상됐다.
유난히 더 춥다는 올 겨울...
'역대급 한파' 이유 있었다
지구온난화로 북극 기온 상승
'음의 북극진동' 강하게 발생
'소용돌이'에 갇혀 있던 찬 공기
한반도 덮쳐 '최강 한파'
서울, 35년 만에 최저 기온
얼어붙은 한강 ‘북극발 한파’로
전국이 꽁꽁 얼어붙은 8일
서울 최저 기온이 영하 18.6도까지 떨어졌다.
35년 만에 가장 추운 날씨를 기록한 가운데
서울 올림픽대교 주변 한강이 얼었다.
8일 기록적인 수준의 한파가 한반도를 덮쳤다.
서울은 영하 18.6도로
1986년 이후 35년 만에 최저 기온을 기록했다.
해남, 군산, 울진, 창원 등 네 곳은
기상 관측을 시작한 이후
최저기온 기록을 경신했다.
광주는 영하 13.5도,
부산은 영하 12.2도를 기록해
각각 50년, 10년 만에 가장 추웠다.
북극의 찬공기가 제트기류를 뚫고
한반도까지 내려왔기 때문이다.
전문가들은 이번 한파가
북극의 찬공기를 가두던 제트기류가
지구온난화로 약해지면서
생겨난 것으로 분석하고 있다.
올겨울은 유난히 추운 날이
많을 것으로 보고 있다.
북극 공기가 바로 한반도 덮쳤다
이날 한반도에 찾아온
‘역대급’ 한파는
북극에 갇혀 있던 찬공기가
곧바로 남쪽으로 몰려왔기 때문이다.
기상학적으로는 ‘음의 북극진동’에 따른 현상이다.
북극진동은
북극지역 찬공기의 소용돌이(제트기류)가
수일에서 수십 일 주기로
강약을 되풀이하는 현상을 일컫는다.
이 현상은 뱀이 움직이는
구불구불한 형태로 이어지는데,
북극 온도가 올라가면
음의 북극진동을 보인다.
반대로 북극 기온이 차가워지면
제트기류가 북극 쪽으로 쏠리는
양의 북극진동 형태를 띤다.
양의 북극진동일 땐
제트기류가 북극의 찬공기를
이탈하지 않도록 가둔다.
지난해 12월 말부터는
음의 북극진동이 강하게 일어나
제트기류가 약해졌다.
이로 인해 평소 제트기류에 갇혀 있던
북극지역 찬공기가
남쪽으로 내려가게 됐다.
윤기한 기상청 통보관은
“제트기류가 북반구의 어느 지역에서
남쪽으로 처지느냐에 따라
유럽이나 동아시아, 미국 등에
번갈아 혹한이 나타난다”며
“올겨울엔 제트기류가
한반도 남쪽으로 처져
영하 50도 안팎의 찬공기가
한반도 북동쪽으로 내려오고 있다”고
설명했다.
이달 초부터 한반도뿐 아니라
동아시아 전역에
한파 현상이 나타나고 있는 이유다.
그렇다면 음의 북극진동은 왜 강해진 걸까.
전문가들은 지구온난화 영향으로 보고 있다.
지구온난화가 지속하면서
북극 기온이 상승하고,
찬공기의 남하를 막아주던
‘담벼락’인 제트기류가 약해진 것이다.
이 여파로 한반도를 비롯해
중위도 지방의 겨울이 더 추워졌다.
실제 음의 북극진동이 강하게 일어날 땐
한반도의 겨울은 더욱 추웠다.
2010년 말
한반도는 음의 북극진동 영향으로
장기간 한파를 겪었다.
2010년 12월 24일부터 2011년 1월 31일까지
39일간 한파가 지속됐다.
당시 음의 북극진동은 -4 이하로,
50년 만에 가장 낮은 값을 기록했다.
기상청에 따르면 올겨울 음의 북극진동은 -3 수준이다.
올해 북극 얼음이 덜 녹고 있는 현상도
강추위에 영향을 준 것으로 분석됐다.
해빙은 빛을 반사해
수온이 올라가지 않도록 해 준다.
해빙이 줄어들면 바다가 더워지고
기압대가 형성된다.
올해 우랄산맥 북쪽의 바렌츠, 카라해의 해빙이
평년보다 적어지면서
우랄산맥 부근에 큰 고기압이 형성됐다.
이로 인해 평소 서쪽에서 동쪽으로 흐르던
제트기류가 이 고기압에 막히면서
러시아, 한반도 등 남쪽으로
찬공기를 몰고왔다는 것이다.
이달 중순까지 추울 것
올겨울은 냉동고 속 기온에 버금갈 정도로
낮은 영하권 날씨가 이어지고 있다.
지난 6일엔
기상청이 한파특보를 운용한 1964년 이래
57년 만에 처음으로
제주도에도 한파경보가 발효됐다.
한파경보는 아침 최저기온이
이틀 이상 영하 15도를 밑돌거나
급격히 기온이 떨어질 때 내려진다.
기상청은 올해 추위가
8일로 절정이 지났지만
당분간 평년보다 추운 날씨가
이어질 것으로 보고 있다.
역시 음의 북극진동 등으로
북쪽에서 내려오는 찬공기 영향을
주기적으로 받기 때문이다.
올겨울 음의 북극진동 현상은
이달 중순까지 이어질 것으로 관측되고 있다.
서해안과 제주도를 중심으로
눈도 자주 내릴 전망이다.
찬공기가 따뜻한 서해상을 지나면서
눈구름대를 형성하기 때문이다.