成層圈의 突然昇溫(sudden warming)

 

<'成層圈發 2월 寒波' 다음달 한반도에 닥치나>

기온 급상승→제트기류 약화→북극한기 남하 2월초 북반구 중위도 강추위 가능성 연합뉴스 | 입력 2013.01.27 04:39 | 수정 2013.01.27 04:50

 

기온 급상승→제트기류 약화→북극한기 남하

2월초 북반구 중위도 강추위 가능성

(서울=연합뉴스) 김계연 기자 = 최근 수십㎞ 上空의 成層圈 기온이 急上昇, 다음달 우리나라를 비롯한 북반구 중위도 지역에 강력한 추위가 들이닥칠 수 있다는 분석이 나왔다.

成層圈 '突然昇溫(sudden warming)'으로 불리는 이 現狀과 地上 10㎞ 以下 大流圈 氣象의 相關關係는 아직 명확하게 규명되지 않았다. 그러나 氣象豫測의 범위를 넓힐 수 있다는 점에서 관심을 끌고 있다.

 

 

◇'성층권발 혹한' 시나리오는 = 成層圈은 地上 10㎞부터 50∼60㎞까지의 大氣圈을 말한다.

    空氣가 稀薄하고 氣象現象이랄 것 自體가 별로 없는 곳이다.

이곳의 기온이 며칠 사이 최대 40도 이상 급격히 오르는 특이한 현상은 2년에 한 번꼴로 나타난다. 1∼2월 위도 60도 이상의 극지 근처에서 주로 발생한다.

이런 현상은 振幅이 큰 對流圈의 波動이 空氣 밀도가 낮은 大氣圈까지 上昇해 더욱 增幅되면서 발생하는 것으로 알려져 있다. 전혜영 연세대 대기과학과 교수는 "太陽의 輻射 에너지가 아닌 오로지 波動에 의한

役學的 理由만으로 溫度가 올라가는 極的인 現象"이라고 설명했다.

27일 기상청이 내놓은 돌연승온에 따른 '혹한 시나리오'는 이렇다.

북극 성층권의 기온이 급상승하면 저위도 지역과 온도가 역전된다. 이 때문에 평소 극지 주변을 감싸고 시계 반대방향으로 도는 소용돌이 바람의 방향이 반대로 바뀐다.

氣流의 逆轉은 成層圈 꼭대기인 高度 50∼60㎞에서 始作해 아래쪽으로 점점 擴大된다. 결국 對流圈 上層에서 시계 反對 방향으로 돌며 북극의 찬 공기를 가두고 있는 제트기류가 헐거워져 북극의 寒氣가 중위도 지역까지 내려온다는 것이다.

地上 9∼10㎞ 上空에서 最大 초속 100ｍ의 빠른 속도를 내는 제트기류는 북극과 중위도 지역의 온도ㆍ기압 차이에 따라 경로와 강도가 바뀐다.

이 소용돌이가 주기적으로 강약을 되풀이하는 현상인 '北極振動'은 최근 몇 년 동안 한반도에 들이닥친 혹한의 원인으로 지목돼 왔다.

溫暖化에 따른 北極의 氣溫 上昇 뿐만 아니라 成層圈 氣溫의 急上昇도 제트기류를 弱하게 만들어

中緯度 지역에 寒波를 몰고 온다는 게 시나리오의 요지다.

◇"다음달 초 한파 가능성" = 기상청은 이번 돌연승온 현상이 이달 초순 발생했다고 밝혔다.

현재도 地上 50㎞ 부근의 기온이 평소보다 20∼30도 높은 상태를 유지하고 있다.

전문가들은 돌연승온 발생 이후 한 달에서 한 달 반 정도까지 對流圈이 영향을 받는 것으로 보고 있다.

시나리오대로라면 2월 초순 成層圈발 寒波가 몰려오게 된다.

그러나 남은 겨울 이런 시나리오가 현실로 나타난다고 장담하기는 어렵다. 김현경 기상청 기후예측과장은 "成層圈의 氣溫 上昇이 對流圈까지 내려온 사례가 많지는 않다"고 말했다.

돌연승온 현상이 제트기류를 약화하더라도 기류가 뱀처럼 구불구불해지기 때문에 寒氣가 集中的으로 내려오는 지역은 경우에 따라 다르다. 한반도를 비롯한 동아시아와 서유럽, 미국 동부가 자주 영향을 받지만 운 좋게 피할 수도 있다.

기상청은 이번의 경우 中緯度 地域에 寒波가 몰려올 가능성이 작지 않다고 분석했다. 지난해 2월 초 寒波 역시 1월 중순 발생한 돌연승온의 영향을 받은 것으로 보는데 그때보다 北極 上空의 氣溫 上昇 傾向이 두드러지기 때문이다.

氣象廳은 당초 다음달 초순 평년 수준의 기온을 보일 것으로 내다봤다. 그러나 이런 영향을 감안해

23일 발표한 '1개월 展望'에서는 2월 초순까지 강추위가 이어질 것으로 예측했다.

김 과장은 "작년보다 돌연승온 현상이 강하고 여러 기후예측 모델도 최근 그 영향을 반영하는 것으로 보인다"며 "겨울이 오기 전에는 예상하지 못한 변수가 생긴 셈"이라고 말했다.

◇'성층권 영향' 견해 엇갈려 = 성층권 돌연승온 현상에 대한 국내외의 연구 가운데는 대류권 기상과 상관관계가 뚜렷하지 않다는 견해가 있다. 반면 과거 여러 사례를 근거로 실제 기상에 미치는 영향이 60일 이상 지속된다는 연구결과도 있다.

아직 과학적으로 명확하게 규명되지 않았지만 이 분야 연구가 최근 세계적으로 각광받는 추세라고 기상청은 전했다. 인과관계를 밝히면 겨울철 기후예측의 범위를 그만큼 넓힐 수 있기 때문이다.

겨울철 북반구 중위도 지역의 한파를 결정짓는 북극진동의 경우 현재 미국 국립해양대기국(NOAA)이 관측 가능한 자료를 토대로 지수화한 예측정보를 내고 있다. 그러나 예측기간이 2주에 불과한 데다 정확도도 많이 떨어진다.

기상청은 이 분야 연구가 기상예측의 정확도를 높일 수 있을 것으로 보고 올해부터 연구ㆍ개발을 확대하기로 했다. 기상청 관계자는 "현재 성층권 정보는 전체 지구를 대상으로 하는 넓은 범위의 기후모델에만 적용되고 있다"며 "대류권 기상에 미치는 영향이 밝혀지면 1개월 이상 장기예보에 많은 도움이 될 것"이라고 말했다.

tele@yna.co.kr