이산화탄소 농도가 지금보다 2배로 높아지면 태풍의 수는 주는 대신 강력한 태풍이 발생할 확률이 50% 늘어나는 것으로 분석됐다. 기초과학연구원(IBS) 제공
이산화탄소 농도가 지금보다 2배로 높아지면 태풍의 수는 주는 대신 강력한 태풍이 발생할 확률이 50% 늘어나는 것으로 분석됐다. 기초과학연구원(IBS) 제공
인류의 활동으로 기후변화가 가속되며 태풍과 폭우, 폭염 같은 기후재난이 점차 강력해지고 있다. 온실가스인 이산화탄소 농도가 지금보다 2배로 늘면 태풍의 수는 주는 대신 강력한 태풍으로 성장할 확률은 50% 높아진다는 연구결과가 나왔다.
악셀 티머만 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 단장 연구팀은 대기 중 이산화탄소 농도가 2배 증가하면 3등급 이상인 ‘강’ 등급의 태풍이 50% 증가하고 약한 태풍 발생은 감소할 것이라는 예측을 이달 17일 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 발표했다.
태풍과 허리케인 같은 열대저기압은 지구에서 가장 치명적이고 경제적으로도 피해가 큰 기상재해 중 하나다. 매년 수백만 명이 피해를 보는 열대저기압은 최근 이산화탄소 등 온실가스 증가에 의한 기후변화로 지구 기온이 상승하며 더 강해지는 것으로 추정된다. 세계기상기구에 따르면 지난해 지구 평균 이산화탄소 농도가 역대 최고치인 410.5ppm을 기록하는 등 지구온난화가 점점 빨라지고 있다. 하지만 지구온난화가 열대저기압 발생과 세기에 어떤 영향을 미치는지는 정확히 알려지지 않았다.
연구팀은 대기와 해양을 각각 25km와 10km 격자로 나눈 초고해상도 기후모형을 이용해 대기 중 이산화탄소 증가에 따른 태풍과 강수 같은 소규모 기상 및 기후 과정을 시뮬레이션했다. 이는 지금까지 전 세계에서 수행된 미래 기후변화 시뮬레이션 연구 중 가장 간격이 조밀하다. 만들어지는 데이터만 2000테라바이트(TB)에 이른다. 연구팀은 1초에 1430조 번 연산이 가능한 IBS의 슈퍼컴퓨터 ‘알레프’를 이용해 기후변화를 시뮬레이션했다.
시뮬레이션 결과 대기 중 이산화탄소가 지금보다 2배 증가하면 적도와 아열대 지역의 대기 상층이 하층보다 더욱 빠르게 가열되는 것을 확인했다. 위층이 더욱 뜨거워지면 열대저기압이 만들어지는 원인인 대규모 상승 기류가 약화한다. 그 결과 열대저기압이 발생하는 빈도가 줄어드는 것으로 나타났다. 하지만 대기 중 수증기와 에너지는 온도가 높아져 증가하기 때문에 태풍이 한 번 발생하면 3등급 이상 강한 태풍으로 발생할 가능성이 지금보다 50% 높아진다고 분석했다.
이산화탄소가 현재보다 4배 증가해도 열대저기압의 발생빈도는 2배 증가했을 때와 비슷한 것으로 나타났다. 하지만 열대저기압의 강수량은 계속 늘어 지금보다 약 35% 늘어나는 것으로 나타났다.
기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)가 발표한 기후변화 시나리오에 따르면 인류가 기후변화 완화를 위한 노력 없이 이대로 온실가스를 배출할 때 21세기 말에는 이산화탄소 농도가 지금의 약 2배가 넘는 940ppm이 된다. 이 경우 전 지구 기온은 4.8도가 오르고 한반도 기온은 약 6도 오르게 된다. 여기에 더욱 강력한 태풍이 덮치면서 기후재난 피해는 더욱 커질 전망이다.
공동 교신저자인 이순선 IBS 기후물리연구단 연구위원은 “예측된 미래 열대저기압 변화는 최근 30년간 기후 관측 자료에서 발견된 추세와 상당히 유사하다”며 “지구 온난화가 이미 현재 기후를 변화시키기 시작했다는 것을 의미한다”고 말했다.
티머만 단장은 “지구온난화가 열대저기압에 영향을 미치는 메커니즘에는 더욱 복잡한 과정이 얽혀있어 추가 연구가 필요하다”면서도 “이번 연구는 미래에 열대저기압 상륙으로 극한 홍수 위험이 높아짐을 보여준다”라고 말했다.
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