기초과학연구원(IBS)이 참여한 국제공동연구진이 엘니뇨 발생 메카니즘을 규명했다. 엘니뇨가 지구에 미치는 영향 분석과 예측이 가능해 기후과학 발전에 기여할 것으로 전망된다.
IBS(원장 김두철)는 IBS기후물리연구단(단장 악셀 팀머만, 부산대 석학교수)과 11개국 40여명이 참여한 국제공동 연구진이 동태평양 엘니뇨(EP엘니뇨)와 중태평양 엘니뇨(CP엘니뇨)의 상호작용으로 매번 다른 형태의 엘니뇨 현상이 나타난다는 사실을 이론으로 증명했다고 25일 밝혔다.
엘니뇨는 세계 기상 재해의 주원인으로 주목돼 온 현상이다. 하지만 발생할 때 마다 공간 패턴, 발생 주기, 발생 강도, 지속 시간 등이 불규칙해 예측하기가 어려웠다. 또 시간과 공간을 달리해 다양하고 복잡하게 발생해 설명할 수 있는 이론 체계가 없었다.
공동 연구진은 EP엘니뇨와 CP엘니뇨의 발생 메카니즘과 두 엘니뇨의 공간분포, 발생주기의 차이를 설명할 수 있는 이론체계를 수립하고, 이를 수학적 모델링으로 증명했다.
연구진은 먼저 다양한 기후 관측 자료, 이론 모델, 시뮬레이션 등 통합적 접근 방식으로 해양과 대기의 결합조건에 따라 EP엘니뇨와 CP엘니뇨가 발생한다는 사실을 찾아냈다.
연구진에 따르면 EP엘니뇨는 3～7년 주기로 해양 상층에 많은 열이 저장되고 무역풍이 약할 때 발생한다. 하층의 차가운 해수가 표층으로 올라오는 힘이 약해져 표층에 따뜻한 물이 많아지고, 이로 인해 해수면 온도는 높아진다.
CP엘니뇨는 2～3년 주기로 해양 상층에 열저장량이 상대적으로 작고 무역풍이 강할 때 발생한다. 따뜻한 바닷물이 동서방향으로 이동하며 해수면의 온도를 높인다.
연구진은 이 사실을 토대로 EP엘니뇨와 CP엘니뇨를 서로 다른 주기와 강도를 지닌 진동 모델로 설정해 두 엘니뇨의 상호 결합에 따라 다양한 형태의 엘니뇨가 발생한다는 점을 수학적으로 증명했다.
이어 EP엘니뇨와 CP엘니뇨가 대서양과 인도양의 해수면 온도, 지구 온난화, 열대저기압 등 외부자극과 결합해 그 특성이 복잡해지고, 전지구적으로 영향을 미친다는 사실도 확인했다.
악셀 팀머만 단장은 “엘니뇨의 공간과 시간적 다양성을 동시에 설명할 수 있는 통합이론모델을 세웠다”면서 “세계 최초로 엘니뇨의 공간적 다양성과 시간적 변동성의 주요 측면을 모두 설명할 수 있는 종합적이고 단일화된 이론체계를 정립했다는 점에서 의미가 크다”고 말했다.
부산=임동식기자 dslim@etnews.com
