- IBS 참여 한·미 공동 연구진, 나비효과 포함하는 대규모 기후 시뮬레이션 수행

[헤럴드경제=구본혁 기자] 현재 추세대로 온실가스 배출이 지속적으로 증가하면 2100년에는 전 지구 평균 온도가 약 4℃ 오른 19℃에 달하고 일부 지역에서는 일 강수량 800mm 이상의 극한 기후변화까지 유발될 수 있다는 예측이 제시됐다.

기초과학연구원(IBS) 악셀 팀머만 기후물리 연구단장 연구팀은 미국 국립대기연구센터 연구진과 함께 인간의 활동이 대기·해양·육지·빙권 등 생태계 전반에 걸쳐 변화를 가져올 것이라는 강력한 증거를 제시했다. 15개월에 걸친 전례 없는 규모의 지구시스템모델 대규모 앙상블 시뮬레이션 대규모 앙상블 시뮬레이션 프로젝트를 수행한 결과다.

공동 연구진은 최신 지구 시스템 모델을 이용해 1850~2100년 기간의 평균 기후뿐만 아니라 수일 주기의 날씨에서 수 년 주기의 엘니뇨, 수십 년 주기를 가진 다양한 기후 전반의 변동성을 약 100km 공간 해상도로 시뮬레이션했다. 100km의 공간 해상도로 시뮬레이션 했다는 것은 지구를 100km 격자로 나누어 각 격자에서의 기온, 바람 등을 포함한 다양한 기후 관련 변수를 계산하는 것을 의미한다.

연구진은 해양 상태‧대기 온도 등 초기 조건을 조금씩 바꿔가며 시뮬레이션을 100번 반복 수행했다. 지구에서 나타날 가능성이 있는 기후를 100개로 계산해 본 것이라 할 수 있다. 덕분에 나비효과(초기 상태의 미세한 변화가 향후 예상 밖의 큰 변화를 유발)로 인한 기후 시스템의 광범위한 변화까지 면밀히 분석할 수 있었다.

연구결과 온실가스의 지속적인 배출은 평균적인 기후의 변화뿐만 아니라 생태계의 거의 모든 측면에서 현저한 변화를 일으키는 것으로 확인됐다. 2100년에는 전 지구 평균 온도가 2000년 대비 약 4℃가 증가하고 강수량의 경우 약 6% 증가할 것으로 나타났다.

극한 기후 현상의 변화는 평균치 변화보다도 훨씬 크게 나타날 수 있다. 열대 태평양 지역에서 일강수량 100mm 이상의 극한 강수 발생 빈도는 현재 대비 21세기 말에는 10배 정도 증가하며, 현재 기후에서는 일어나지 않는 일강수량 800mm 이상의 극한 현상까지도 발생할 수 있다고 예측된다.

또한 현재 기후에서 평균 반복 주기가 3.5년이던 엘니뇨현상은 21세기 말에는 2.5년으로 짧아질 것이라 예측되며 이러한 변화에 따라 전 지구적 기온과 강수의 연간 변동성에도 변화가 찾아 올 것이라는 보인다. 캘리포니아 산불의 발생 빈도 또한 증가하며 해양 생태계에서는 북대서양 플랑크톤 번식량이 현저히 감소할 것이라고 나타났다.

키스 로저스 IBS 기후물리 연구단 연구위원은 “온실가스 배출로 인해 호우·혹서 등과 같은 극한 기후의 강도와 빈도가 변화하는 것은 물론, 계절 주기까지도 영향을 받는 것으로 확인됐다”고 설명했다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘지구 시스템 역학’에 12월 9일자로 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com

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