전 세계 바다에서 가장 뜨거운 곳

전 세계 바다에서 가장 뜨거운 곳이 어디인지 아시나요 ?   

 

ref. Decadal-multidecadal Variability of El Niño-Southern Oscillation and its Impacts on the Global Climate

 

 

인도양부터 서태평양까지 이어지는 바다에는 29℃ 이상의 수온을 가진 해수가 존재합니다. 이를 웜풀(Warm pool) 이라고 하는데요,

서태평양 웜풀은 지구의 심장 혹은 지구의 보일러라고 불릴 정도로 많은 열을 품고 있는 열 저장소입니다.

보통 웜풀이라 함은 표층수온이 29℃이상인 해수를 뜻하고 이런 웜풀은 보통 적도 지역에 위치하고 있습니다.

아무래도 적도지역이 태양열을 직접적으로 가장 많이 받는 곳 이기 때문이겠지요.

 

웜풀은 태평양 적도지역에 부는 무역풍이 따뜻한 해수를 공급하기 때문에 형성되며

그 규모는 북미대륙의 크기와 비슷한 정도 입니다. 이 지역은 지구에서 매우 중요한 역할을 합니다.

지구의 보일러로서 따뜻한 열로 대기를 가열시켜 지구순환시스템에 가장 큰 영향을 미치게 됩니다.

 

 

하지만 최근 이 웜풀이 변하고 있다 고 합니다. 

웜풀이 변하면 지구 시스템 자체에서 변화가 생기는 데요, 이는 예측할 수 없는 이례적인 상황을 초래 할 수도 있습니다.

기후변화가 가장 큰 이슈인 지금, 기후변화가 일어나면서 웜풀의 변화를 일으키고 그 변화된 웜풀은 기후변화를 더

가속화시킬 수도 있다 라는 의견이 있습니다. 다음의 그래프는 최근 웜풀의 증가하고 있는 표층수온 경향을

잘 보여주고 있습니다.

 

ref. Ocean cycles, volcanic aerosols, and the phenomenological solar signal

versus the instrument temperature record 

 

 

그렇다면 웜풀의 변화는 무엇 때문에 일어나는 것일까요 ?

아래와 같은 몇 가지 연구가 있습니다. 

- 자연적 원인 : 태양에너지 주기의 변동

- 인위적 원인 : 이산화탄소량 증가로 인한 지구 온난화  

- 엘니뇨, 유사엘니뇨

 

자연적 원인 으로는

태양에너지 주기의 변동을 들 수 있는데요, 태양 에너지도 주기가 있어 지구에 방사하는 열이 주기적으로 변하게 됩니다.

지금이 (+)혹은 (-)주기로의 phase의 변화 시점 일수도 있겠습니다. 

태양뿐만아니라 지구 역시 지구 축의 기울기나, 공전궤도, 편향률이 주기적으로 변하는데

이들도 지구 시스템의 변화를 일으킵니다. 하지만 자연적인 주기 변동이라면 문제가 될 수 없겠지요.

이 자연의 변동에 인간에 의한 인위적 원인이 더해 질 때 그 것이 문제가 되는 것 입니다.

 

인위적 원인 은 무엇 때문에 발생할까요 ? 

온실가스의 증가가 그 한 예 입니다.

지구가 이미 그 비정상적인 feedback 에 걸려 들었기 때문에 원래의 상태로 돌아갈 수 없다고 주장하는 과학자들도 많습니다.

다음의 그래프는 이산화탄소의 시간에 따른 증가 경향을 보여주고 있습니다.

이 인류가 방출한 이산화탄소의 증가 때문에 기온은 점점 올라가고 있고 이것이 웜풀에 영향을 주어

원래 뜨거운 해수를 더 뜨겁게 만들고 지구순환시스템의 변화를 초래 하게 됩니다.     

  

또 다른 원인으로는 유사엘니뇨의 영향을 들 수 있습니다.

유사엘니뇨란 중태평양의 수온이 증가하는 현상 으로 동태평양의 수온이 증가하는 일반적인 엘니뇨와는 

그 매카니즘이 차이가 있습니다.

 

동태평양의 표층수온 증가(엘니뇨현상)보다는 중태평양의 증가한 표층수온이(유사엘니뇨현상) 서태평양에 위치한

웜풀에 더 영향을 미치기 때문에 중태평양엘니뇨를 웜풀엘니뇨 라고 부르기도 합니다,   

하지만 여기서 문제는 이것이 한반도에 직접적 영향을 준다 는 IPCC(기후변화에 관한 정부 간 협의체)의 기후변화

평가보고서가 있습니다. 

 

 

지난 2010년 IPCC보고서에 따르면...

지구 온난화에 따라 한반도가 웜풀(Warm pool) 엘니뇨 영향권이며, 극한기후(혹한, 집중호우)가 증가하는 것으로 분석됨.

일반 엘니뇨해에는 한반도에 여름∼가을철에 한냉, 이듬해 봄철에 온난한 기후가 나타나나,

Warm pool 엘니뇨해에는 여름과 가을철에 온난기후 발생. 

 

이렇게 증가하는 유사엘니뇨 빈도가 웜풀에 영향을 미칠 수도 있을 것이며 또한 그 반대 기작도 가능할 수 있습니다.

또한 웜풀엘니뇨는 한반도에 직접적인 영향을 주면서 한반도의 이상기후 빈도를 증가 시킬수 있습니다. 

  

 

 

웜풀변화가 무엇에 어떻게 영향을 줄까요 ?  

  

1991∼2000년 한반도 연평균 기온은 13.5도로 1912∼1990년 12도에 비해 1.5도 상승했고,

같은 기간 세계 평균기온 상승폭은 0.6도라고 합니다.

이는 한국이 세계 평균보다 온난화가 빨리 진행되는 ‘기후변화 민감 지역’ 이라는 것을 뜻합니다.

때문에 웜풀의 변화는 기후변화 민감 지역인 '특히' 우리나라에 직접적으로 영향을 미칠 것 입니다. 

위의 자료는 이런 기온의 상승에 따른 미래 시나리오 입니다.

이런 식으로 진행되다간 지금으로부터 80년 후에는 한반도의 평균 기온이 4℃이상 증가하는 무서운 상황이

닥쳐올지도 모릅니다.   

 

 

 

첫번째 그래프는 평균 표층수온의 변화, 두번째는 유사엘니뇨의 표층수온 변화 경향에 관한 미래시나리오 입니다. 

두 그래프의 경향이 매우 유사한 형태로 보이므로 웜풀과 웜풀엘니뇨가 서로 영향을 줄 수도 있다는 것 을 짐작할 수 있습니다 . 

 

웜풀변화 -> 웜풀엘니뇨변화 -> Global Climate Change -> 한반도의 극한기후

 

ref. Decadal predictability of tropical Indo-Pacific Ocean temperature trends

 due to anthropogenic forcing in a coupled climate model

 

 

물은 열 함류량이 매우 크기 때문에 수온이 조금이라도 높아지고 낮아질 때 그것이 대기에 미치는 영향은 매우 크게 됩니다.

전체적으로 수온이 높아지면 대기로 증발할 수 있는 수증기량이 많아지며, 따라서 구름이 많이 생길 수 있습니다.

이는 강수량의 증가를 일으키면서 극한 기후가 발생할 확률이 높아집니다.

 

다음 그래프를 보면 빨강색라인이 웜풀 변화 경향, 초록색라인이 강수량 변화 경향입니다.

두 직선의 경향이 비슷함을 확인 할 수 있고 이로 인해 웜풀의 변화는 강수량의 변화를 가져올 수 있다 고 해석 할 수 있습니다.

이것은 극한기후가 나타날 가능성이 크다는 것을 의미 하기도 합니다.

 

 ref. 2000-year-long temperature and hydrology reconstructions

from the Indo-Pacific warm pool

 

또한 열대 해역의 표층수온이 높아지면 열대지방과 극지방의 수온 차이가 더 커지므로 대기의

남북방향 순환에 의하여 열전달이 더 강해지게 됩니다. 

남-북 간 열 전달이 강해지면 그 cycle이 강화되면서 서태평양과 동태평양의 수온의 차이 역시 커지면서

대기의 동서방향 순환에의한 열전달이 더 강해 져 지구순환시스템에 큰 변화를 초래 하게 됩니다.

(바다의 변화로 인한 대기의 변화) 

 

웜풀의 변화원인을 여러가지 요인들로 알아보았고 현재 웜풀이 증가하고 있다는 사실을 확인 하였습니다.

정말 변하고 있습니다... 지구의 심장인 이곳에 이상이 생기면 지구 시스템에 정말 큰 '이상'이 올 수 도 있습니다.

 

기후변화가 주 관심인 지금, 웜풀에 관한 연구는 매우 활발히 이루어 지고 있습니다.

기후변화가 어떠한 방식으로 웜풀의 변화를 일으키는지 그리고 그 변화된 웜풀이 어떻게 기후변화에

영향을 미치는지에 대한 연구는 기후변화에 대응하는 미래의 대책 마련을 위한 중요한 열쇠가 될 것 입니다.