고기압성 순환장애 원인 ‘파키스탄 폭우’ 지목

제주도 남서부일부 해역 동중국해 고수온관측

지구 순환 원격상관 발달 ‘파키스탄 폭우 사태

KIOST 동중국해상 고수온 현상 발생 원인규명

기후시스템 북반구 중위도 대기 파동 패턴일환

여름철 파키스탄·인도북서쪽지역 대류활동 발달

주로 동아시아 지역 고기압 순환유도 발현된다

고수온발생 양자강유입 ‘저염분수’가 주요 원인

발달된 고수온 고기압대형성 대기의 흐름 역할

고수온 발생초기 양자강유입 ‘저염분수’가 고기압대를 형성하는 지구 순환 원격상관 패턴이 폭우

2022년 제주도 남서부 일부 해역을 포함한 동중국해에서 최장기간(62일) 고수온 현상을 관측한 한국해양과학기술원(이하 KIOST)은 당시 그 원인으로 지구 순환 원격상관을 강하게 발달시킨 ‘파키스탄 폭우 사태’를 지목했다.

해양수산부의 지원을 받아 ‘관할해역 첨단 해양과학기지 구축 및 융합연구’를 수행 중인 KIOST 해양력강화연구본부 정진용 박사 연구팀은 홍콩시립대학교 추정은 교수 연구팀과 함께 2022년 동중국해 고수온 현상 발생 원인을 단계적으로 규명하던 중 밝혀냈다.

기후 시스템 내부 과정으로 생성되는 북반구 중위도 대기 파동 패턴의 일환인 여름철 파키스탄과 인도 북서쪽지역 대류 활동 발달은 주로 동아시아 지역 고기압 순환 유도로 발현된다는 분석을 내놓았기 때문이다.

연구 결과에 따르면 고수온 발생의 초기에는 양자강으로부터 유입된 ‘저염분수’가 주요 원인으로 작용하고, 고수온 발달 중기 이후부터는 지구 순환 원격상관 패턴과 관계된 고기압대에서 형성되는 대기의 흐름이 중요한 역할을 한다는 것을 확인했다.

         【2022년 동중국해 고수온 현상 발생/유지/소멸 과정 요약】

2022년 동중국해 고수온 현상 발생과 유지·소멸 과정을 요약한 자료에 따르면 x축은 6월 1일부터 9월 30일까지 날짜를 의미하며, y축은 동중국해 지역 수온을 나타낸다. 검은 점선은 총 30년 수온의 기후 값(1982년부터 2011년)을 의미하고, 빨간 실선은 30년 변화에 대한 백분위수 90퍼센타일 값으로 정의한 해양 열파 기준값이다.

하늘색과 분홍색은 해양 열파 기준값에 대한 2022년 수온을 보여준다. 하늘색은 해양 열파 기준값에 도달하지 못함을 의미하고, 분홍색은 해양 열파 기준값을 초과해 고수온 현상을 의미한다.

빨간 실선보다 따뜻한 수온이 5일 이상 존재 표시는 해양 고수온(즉, 해양 열파)으로 명명했다고 한다.

대기흐름영향 준 파키스탄 폭우가 고기압 발달된 한반도 환경 만들어 ‘바다의 폭염’ 해양 열파 주둔

특히 2022년 발생된 파키스탄 폭우가 대기 흐름에 영향을 미치고 이로 인해 고기압이 발달되는 한반도 환경을 만들면서 ‘바다의 폭염’이라고 불리는 해양 열파가 동중국해에 최장기간 발생한 사실을 발견한 연구팀 KIOST 오효은, 김고운, 정진용 등은 Environmental Research Letters, 2023년 5월호(논문명: The record-breaking 2022 long-lasting marine heatwaves in the East China Sea)에 게재했다.

지난해 7~8월 동중국해의 평균 수온은 28.4℃로 역대 최고 기록을 경신했다. 같은 해 6월 양자강 저염분수 방류량도 역대 두 번째로 급증되면서 양자강에서 유출되는 고온· 저염의 담수는 동중국해의 수온 상승을 가속화시키는 주요 원인으로 꼽았다.

         【2022년 이어도 해양과학기지에서 관측한 수온(위), 염분(아래) 관측 자료】

빨간색 선은 수심 5m, 노란색 선은 수심 20.5m 그리고 파란색 선은 수심 38m에서 관측한 값이고, 수온(위) 변화는 시간이 경과 될수록 5m 수온이 증가하는 것을 보여주고 있다.

7월 1일 이후에는 25℃를 넘는 고수온이 오랫동안 관측됐다. 염분(아래)의 경우 29psu를 표시한 붉은색 가로 점선보다 낮은 값은 저염분수 유입을 의미한다.

위 결과는 KIOST 준공 후 국립해양조사원에서 운영 중인 이어도 해양과학기지에서 해양-대기 동시 관측을 통해 수집한 정보를 바탕으로 분석한 것으로, 파키스탄 폭우처럼 기후변화로 야기된 자연 재난·재해 현상이 지구 순환의 원격상관에 의해 한반도 주변 해역의 해양·기상 재해로 이어질 수 있다는 것을 보여준다.

지난해 제주도 남서부 일부 해역과 동중국해 62일 고수온 현상 관측원인 ‘파키스탄 폭우 사태’ 지목

전반적인 기후변화와 위기설을 분석했을 때 올해는 엘니뇨 현상이 동중국해에서 큰 폭의 환경 변동이 있을 것으로 예상돼 앞으로도 이어도 해양과학기지에서 모니터링을 철저히 수행해 나갈 계획이다.

국민의 안전과 자산을 지키기 위해서는 한반도 주변 해역의 고수온 관련 연구를 강화해야 한다고 어필한 강도형 원장은 “KIOST는 기후변화로 악화되는 해양 재난·재해 대응 차원에서 조기에 예보·경보하는 ‘한국형 연안 재해 대응체계(K-Ocean Watch)'를 준비하겠다”고 밝혔다.

동중국해에서 큰 폭의 환경 변동을 경고한 ’ 엘니뇨 현상‘에 맞설 수는 없지만 선제적 대비는 가능한 만큼, 태풍 속에서 양동이로 쏟아붓는 것과 다를 바 없는 폭우를 비롯한 해일에 대한 인명과 재산 피해 방지에 만전을 기해야 한다.