최근 빈번해진 북미지역 ‘이상겨울(winter extreme)’ 현상은 북태평양 대기 진동(North Pacific Oscillation)의 위치 변화 때문이라는 연구결과가 나와 학계의 주목을 받고 있다.

이화여자대학교와 부경대학교, 한양대학교 공동연구팀은 북미지역 겨울철 기온이 매우 변덕스럽게 변화하는 원인은 북태평양 대기 진동의 동서위치가 수십 년 주기로 변화하기 때문이라고 23일 밝혔다.

북미지역 겨울철 평균기온은 지난 2011년에는 평년에 비해 2~3도 높았고, 2017년에는 반대로 3~4도 낮게 나타나는 등 21세기 이후 이례적으로 큰 폭으로 진동해 큰 피해를 끼쳐왔지만 그 원인에 대한 논란이 끊이지 않았다.

최근 연구들은 이 같은 겨울철 이상기후의 원인으로 북극 온난화와 해빙 감소를 꼽고 있지만, 추운 겨울에 대해서만 설명할 뿐 따뜻한 겨울은 설명하지 못하는 한계가 있었다.

이런 한계에 주목한 공동연구팀은 기후 관측자료와 500년 기후모형 실험자료를 종합해 연구를 진행, 북태평양 대기 진동이 북미지역 겨울철 기후를 조절한다는 사실을 최초로 밝혔다.

특히 최근 20년 동안은 북태평양 대기 진동 중심이 북태평양 동쪽으로 이동하면서 북미 지역 겨울철 온도와의 상관성이 커졌고, 이로 인해 이상기후 발생이 더 빈번해졌다는 것.

이런 일련의 북태평양 대기 진동의 위치 변화는 수천 km 떨어진 열대 태평양에 기원을 두고 있다는 것이 공동연구팀의 설명이다. 최근 20년은 열대 태평양의 해수면 온도변화, 중태평양 대류변화, 북태평양 대기의 동서 온도차이로 이어지는 일련의 원거리 영향으로 북미 근처 대기의 가용위치에너지가 커져 변동성이 확대됐다는 것이다.

이번 연구는 겨울철 이상기후가 온실기체 강제력에 의한 직접적 반응이 아닌 대기에 내재되어 있는 자연변동성만으로도 양 극단의 겨울철 이상기후가 발생할 수 있다는 새로운 관점을 제시한 것으로 평가된다.

이화여대 성미경 박사는 “이번 연구결과에 따르면 북미지역의 이상기후는 향후 자연적으로 몇 차례 더 일어날 수 있다.”면서, “지구온난화가 이상기후를 악화시킬 수 있는지에 대해서는 추가 연구가 필요하며, 한반도 등 동아시아 지역에서도 이 같은 이상기후가 나타날 수 있어 현재 연구를 진행 중이다.”고 밝혔다.

공동연구팀은 한국연구재단과 기상청의 지원을 받아 연구를 진행하고, 연구결과를 담은 논문 ‘Tropical influence on the North Pacific Oscillation drives winter extremes in North America’(제1저자 이화여대 성미경 박사, 공동교신저자 부경대 김백민 교수·이화여대 유창현 교수)를 네이처 자매지인 국제학술지 4월호에 게재했다. 디지털콘텐츠팀