엘니뇨와 라니냐: 지구의 기후 ‘슈퍼 남매’ 추적하기

원문 링크 : https://www.theearthandi.org/post/el-ni%C3%B1o-y-la-ni%C3%B1a-keeping-track-of-earth-s-climatic-super-siblings

*로버트 셀(Robert Selle)

©NOAA

1600년대에 현재 에콰도르와 콜롬비아에 해당하는 지역의 차가운 태평양에서 고등어와 참치를 사냥하던 스페인 어부들은 바닷물이 놀라울 정도로 따뜻해지는 것을 발견했다.

불과 몇 년 만의 일이지만 항상 크리스마스 즈음에 일어났다. 그들은 이 수온 상승을 ‘엘니뇨 데 나비다드(El Niño de Navidad)’, 말 그대로 ‘크리스마스의 남자아이’ 또는 ‘아기 예수’라고 명명했다. 현대 과학자들은 이 용어를 엘니뇨로 줄여서 부르고 있다.

현대 과학자들은 이러한 해양 온난화가 일반적으로 광활한 태평양을 가로질러 동서로 부는 무역풍이 약해지거나 멈추거나 심지어 뒤바뀔 때 발생한다는 사실을 알고 있다. 이 바람은 일반적으로 따뜻한 표층수를 서쪽으로 밀어내어 일반적으로 남미 서부에서 국제 날짜선까지 적도를 따라 띠 모양으로 뻗어 있는 '적도 냉수대'에 찬물이 올라오게 한다. 이러한 온난화 현상은 2023년 봄부터 발생해왔다.

17세기 스페인 사람들은 깨닫지 못했지만, 엘니뇨의 자매 현상인 라니냐(La Niña: 여자아이)와 마찬가지로 이 해양 이상 현상은 실제로 일련의 도미노가 쓰러지듯이 전 세계 날씨에 영향을 미친다.

라니냐 현상의 발생

라니냐는 1980년대에 이르러서야 기후 과학자들이 엘니뇨, 특히 매우 강한 엘니뇨 이후에 나타나는 태평양 냉수 현상을 설명하기 위한 용어를 만들면서 이름이 붙여졌다. 라니냐가 발생하면 평년보다 강한 동쪽 무역풍이 평년보다 많은 양의 표층수를 서쪽으로 불어넣어 바닷속 깊은 곳에서 차가운 물이 올라오게 된다. 이는 또한 전 세계 날씨를 뒤흔들어 도미노가 쓰러지는 것과 같은 기상 현상을 일으킨다.

NOAA Climate.gov

엘니뇨는 통상 북반구의 봄에 시작되어 11월에서 2월 사이 절정에 이른다. 엘니뇨는 바람, 해수면 온도, 심해, 그리고 알려지지 않은 요인들 간의 정교한 상호작용을 통해 2~7년 주기로 발생한다. 9~12개월 동안 지속되며, 때로는 1~2년 동안 지속되기도 한다. 엘니뇨가 발생할 때처럼 적도 태평양이 비정상적으로 따뜻해지면 빠르게 상승하는 따뜻한 공기가 제트기류(일반적으로 몇 마일 상층에서 동쪽 방향으로 시속 100~275마일로 흐르는 격렬한 기류)를 방해하여 전 세계의 고기압과 저기압, 습함과 건조함, 더위와 추위의 패턴이 바뀌는 현상이 일어난다.

@NASA

허리케인에 미치는 영향

엘니뇨는 전 세계에 영향을 미치는 다양한 기상 현상 중 북대서양이나 카리브해에서 형성되는 거대한 폭풍우를 일컫는 허리케인을 약화시킬 수 있다. (형성 경로에 따라 서태평양에서는 태풍, 인도양 지역에서는 사이클론이라고 부른다).

라니냐는 대서양에서 더 빈번하고 강력한 허리케인을 포함하여 엘니뇨가 일으키는 날씨 변화만큼이나 다양한 날씨 변화를 가져온다. 일반적으로 4월부터 11월까지 지속되며, 허리케인의 60%가 8월과 9월에 발생한다.

전 세계 날씨를 모니터링하는 NOAA는 2024년 말 또는 2025년 초에 라니냐가 형성될 확률이 70~79%라고 예측하고 있다.

미국 기상청에 따르면 2024년 여름, 2023년 봄에 발생한 엘니뇨(북반구 기준)가 가라앉고 있다고 한다. 미 기상청은 라니냐가 올 여름이나 가을에 형성되어 다가오는 가을과 겨울의 날씨에 영향을 미칠 가능성이 있다고 덧붙이며 "어느 정도 차단되었다"고 보고했다. 전 세계 날씨를 모니터링하는 NOAA는 2024년 말 또는 2025년 초에 라니냐가 형성될 확률이 70~79%라고 예측하고 있다.

다가오는 허리케인

2022년 <자연기후변화>라는 저널에 발표된 연구에 따르면 1900~2000년 사이 허리케인 발생 건수는 13% 줄었으며, 1950년 이후에는 23% 감소했다. 하지만 같은 기간 동안 허리케인의 강도는 오히려 더 강해지고 있다. NOAA에 따르면 2000년 이후 미국에 상륙하는 허리케인 수는 상대적으로 큰 변화가 없지만 그 강도는 높아지고 있다.

따뜻한 물에서 발생하는 엘니뇨는 허리케인에 역설적인 영향을 미쳐 그 세력을 약화시킨다. 이는 엘니뇨가 생성하는 대기 상층 바람 전단 현상으로 인해 슈퍼태풍이 발생하는 데 필요한 상승 소용돌이가 파쇄되기 때문이다.

일부 과학자들은 지구 온난화로 인해 엘니뇨가 더 강하고 빈번하게 발생하여 허리케인을 약화시킬 수 있다고 예상한다. 그러나 다른 관측자들은 대서양의 표면 온도가 상승하면 따뜻한 수증기의 양이 증가하여 허리케인이 급성장할 것이라고 예상한다.

NOAA의 관리자 릭 스핀래드(Rick Spinrad)는 2024년 5월에 “올해는 평년보다 높은 [허리케인] 시즌이 올 확률이 85%”라고 말한다.

기후과학은 부정확하고 모순적일 수 있다. 예측은 컴퓨터 모델에 크게 의존할 수 있으며, 컴퓨터 모델에 내장된 변수 및 가정과 편견편향에 따라 달라질 수 있다. 그럼에도 불구하고 NOAA의 관리자 릭 스핀래드는 지난5월에 "올해 허리케인 시즌이 평년보다 높을 확률이 85%"라고 말했다. 2024년에 대한 이 평가는 콜로라도 주립대학의 예보관들이 "미국 대륙 해안선과 카리브해에 주요 허리케인이 상륙할 확률이 평균보다 훨씬 높을 것으로 예상한다"고 말한 데 이어 두 번째로 나온 것이다.

대서양 폭풍과 사하라 사막

허리케인 예측에 특별한 변수는 아프리카에서 대서양을 건너오는 건조하고 뜨겁고 먼지가 많은 광대한 사하라 사막 기층이다. 일부 먼지는 플로리다까지 도달하기도 한다. 기상전문채널 폭스 웨더(FOX Weather)의 앤드루 울펙(Andrew Wulfeck)에 따르면 뜨거운 먼지 기둥은 구름과 비의 형성을 억제하며, 2024년에는 "[대서양] 분지의 일부 지역에서 수년 동안 볼 수 없었던 수준의 먼지"가 발생할 것이라고 한다. 그는 "먼지가 심한 해에는 허리케인 활동이 감소하는 경우가 많다"고 말한다.

©ESA/NASA

결론적으로 올해 허리케인 시즌이 얼마나 강하고 활동적일지는 누구나 짐작할 수 있는 일이다.

[허리케인] 카트리나에 대한 대응, 특히 뉴올리언스 지역의 대응은 많은 비판을 받았지만 폭풍의 강도와 경로 예측은 놀라울 정도로 정확했다.

불확실성에도 불구하고 폭풍 예보관의 업무는 생명을 구할 수 있다. 2005년의 악명 높은 허리케인 카트리나는 하나의 예일 뿐이다. 카트리나에 대한 대응, 특히 뉴올리언스 지역의 대응은 많은 비판을 받았지만 폭풍의 강도와 경로 예측은 놀라울 정도로 정확했다. 기상학자들은 허리케인의 재앙적 잠재력을 며칠 전에 미리 예측하여 미국 걸프 연안 지역 주민 수백만 명을 강제로 대피하도록 유도했다. 대피 과정에서 많은 어려움이 있었지만 정확한 예보 덕분에 수많은 생명을 구할 수 있었다.

©NOAA

날씨 예측은 단기적으로 재난 구호 자원을 현명하게 배치하는 데도 도움이 될 수 있다. 장기적으로는 해수면 상승에 대한 기상 예측은 해안 보호 전략을 개발하는 데 도움이 될 수 있다. 강우량 예측은 지방자치단체와 주에서 댐과 관개 시스템 건설에 대한 결정을 내리는 데 도움이 될 수 있으며, 농부들이 어떤 작물을 심을지 선택하는 데 도움이 될 수 있다. 기후 예측이 미디어에 방영되면 사람들은 어디에 살아야 할지, 혹독한 날씨에 더 잘 대비하는 방법에 대해 교육을 받을 수 있다.

컴퓨터 모델링, 대기 센서, 인공지능(AI), 대기 변화 과정에 대한 이해가 발전하면서 예보관들은 극한 기상 현상을 더 잘 예측할 수 있게 되었다. 기상 과학자들이 폭풍의 경로와 강도를 예측하는 기술적 능력을 연마함에 따라 폭풍의 파괴로부터 인류를 보호할 가능성이 더 높아질 것이다.

지구는 항상 멈춰 있지 않으며, 결코 정적이지도 않다. 지구의 수증기와 대기는 항상 움직이고 있으며, 예측할 수 없을 정도로 흐름이 격렬하다. 하지만 기술 발전이 계속된다면 언젠가 인류는 지구의 복잡한 기상 패턴에 성공적으로 적응하며 살아갈 수 있을지도 모른다.

*로버트 R 셀 (Robert R. Selle)는 메릴랜드주 보위에 거주하는 프리랜서 작가 겸 편집자이다.