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기후변화로 대기 순환 달라져···북극 해빙에 영향

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UNIST 연구진, NASA와 공동으로 북극 해빙 자료 분석

북극 해빙과 북극 쌍극자 간 상관관계 찾아

[이데일리 강민구 기자] 북극 바다에 떠다니는 얼음 덩어리인 ‘북극 해빙(海氷)’은 기후변화의 원인이자 결과로 알려졌다. 해빙이 줄어 햇빛 반사량이 적어지면 지구가 점점 더워지고, 해빙이 더 많이 녹는다. 국내 연구진이 이러한 현상이 나타나는 과정을 과학적으로 알아냈다.

울산과학기술원(UNIST)은 이명인 도시환경공학부 교수팀이 ‘기후변화에 따라 달라진 대기 순환 양상이 북극 해빙에 주는 영향이 강해졌다’는 사실을 규명했다고 10일 밝혔다.

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북극 대기 순환과 해빙 면적의 시계열과 상관관계.

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연구팀은 미국항공우주국 고다드 우주비행 센터(NASA Goddard Space Flight Center)에서 생산하는 재분석 자료와 인공위성 관측 자료를 이용해 북극 해빙과 대기 순환의 상관관계를 찾아냈다.

대기 순환은 지역별 기압 차이로 발생한다. 여름철 북극의 대기 순환에서는 찬 공기의 소용돌이가 강약을 반복하는 ‘북극 진동(Arctic Oscillation)’이 주요 고려 대상이었다. 이번 연구를 통해 기후변화에 따른 대기 순환 양상에 ‘북극 쌍극자(Arctic Dipole) 진동’이라는 현상의 영향이 더 크다는 사실이 확인됐다.

북극 쌍극자는 날짜변경선을 기준으로 북극의 동쪽과 서쪽 각각에 고기압 순환과 저기압 순환이 번갈아 가며 생기는 현상이다. 북극 쌍극자의 양상이 ‘서쪽에 고기압 순환, 동쪽에 저기압 순환이 위치한 경우’에 북극을 관통하는 해류인 북극횡단해류가 강해진다. 이때 북극 해빙은 북극횡단해류를 타고 비교적 따뜻한 대서양으로 흘러나가면서 잘 녹아 면적이 줄어든다.

연구팀은 기후변화가 뚜렷한 1990년대 중반 기준으로 과거(1982~1997년)와 최근(1998~2017)으로 기간을 나눠 북극 해빙과 북극 쌍극자 간의 상관관계를 분석했다. 그 결과 최근 북극 쌍극자의 공간 양상이 바뀌었으며, 북극 쌍극자가 유도하는 북극 횡단 해류에 의한 북극 해빙의 변동이 뚜렷해지는 매커니즘을 알아냈다. 북극 쌍극자의 중심이 최근 동쪽으로 이동하면서 지표면 바람이 대서양 쪽으로 흘러나가면서 북극 횡단 해류를 더 강하게 만든 것이다.

이명인 교수는 “북극 대기 순환에서 주로 고려되던 북극 진동 외에 북극 쌍극자의 중요성을 조명했다”며 “이를 향후 북극 해빙을 예측하는 인자로 활용하고, 미래기후변화에서 북극 해빙의 역할을 추정하는 기초자료로 활용될 것”이라고 말했다.

연구는 기상청 ‘기상·지진See-At기술개발연구’의 일환으로 이뤄졌다. 연구 결과는 빙하 연구 관련 국제학술지 ‘빙권(The Cryosphere)’에 지난달 18일자로 게재됐다.

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