<사진. 22개 CMIP5 모드(mode)결과를 이용하여 추정한 전세계 온난화 배경에서 (a)북서 태평양과 (b)북대서양 태풍 생성 주요 지역 태풍강도의 변화상황. 적색선과 남색선은 각각 해양 아표층 환경변화 전후를 고려하여 추정한 태풍강도변화. 가는 선은 22개 모드 개체의 결과이고 굵은 선은 22개 모드결과의 앙상블평균(ensemble average).
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>
무시했던 해양 아표층 환경변화로 태풍강도 제어
최근, 국제 정기 간행물인 Nature Communications에서는 중국과학원 대기물리연구소 계절풍시스템연구센터 Ping-ti Huang의 “전세계 온난화 배경에서 해양 아표층(subsurface) 환경변화가 태풍강도를 제어한다”라는 최신 연구성과를 발표했다. 이 발표문의 협력자들에는 대만대학교 Yi-yi Lin교수 등이 포함된다. 이 연구성과는 중국 과학기술원 Rong-hui Huang 원사가 2010년부터 중국의 대만과 대륙 학자들과 협력하여 전개한 “전세계 온난화 배경에서의 태풍변화”연구에 관련된 새로운 성과이다.
태풍(열대회오리바람)은 전세계에서 제일 중요한 극단적인 날씨 재해 중 하나로서, 전세계 온난화 기후를 연구하는데 중점적인 관심대상이다. 기존의 연구는 전세계 온난화 배경에서 열대 해양 표면 온도와 수증기가 증가하게 되는데 이는 태풍에너지의 강도와 연관이 있을 것으로 생각하였다. 비록 최근에 연구자들은 점차적으로 대류권 상층 대기의 온도 증가가 전세계 온난화 배경에서 태풍강도의 증가를 억제한다는 것을 인식하기 시작하였지만 전반적으로 보면 전세계 온난화 배경에서 태풍은 더욱 강해지고 슈퍼 태풍이 더욱 많아지며 피해가 증가한다는 것은 국제 태풍 기후학계의 공통된 인식이다.
하지만 이전의 연구는 대기환경과 해양 표면 온도 변화가 태풍에 미치는 영향에만 관심을 가졌지만 해양 아표층 환경변화의 작용은 소홀히 했다. 사실 태풍 발전 과정에서 강풍이 아표층의 차가운 바닷물을 바다 표면으로 끌어올려 태풍이 더 한층 발전하는 것을 억제한다. 최신 관측연구에 의하면, 해양 아표층 해수의 온도도 태풍강도에 영향을 미치는 중요한 요소라는 것을 확인했다. 즉, 해양 아표층 해수의 온도가 낮을수록 태풍으로 인해 끌어올린 해양 아표층 찬물의 억제작용이 강할수록 태풍의 강도는 더욱 약해진다.
이 연구는 중점적으로 전세계 온난화 배경에서 해양 아표층 환경변화가 미래 태풍강도에 미치는 영향에 초점을 두었다. 최신 CMIP5 다중모드 모의결과를 이용하여 이산화탄소로 인해 일어나는 방사 온도 상승이 바닷물에 의해 위에서 아래로 점차적으로 흡수되기에 해양 아표층 온도증가율은 해표면 온도보다 느리며 양자 사이의 증가율은 예전에 예상했던 것보다 훨씬 더 크다는 것을 발견했다. 그러므로 이러한 온도상승 조건에서, 태풍발생과정에서 끌어올린 해양 아표층 찬물은 해표면 온도보다 더욱 차서 태풍발생에 대한 제어작용은 더욱 클 것이며 따라서 태풍강도를 감소시킨다. CMIP5 다중모드 모의결과와 다운스케일링(downscaling) 추정 방법을 이용하여 새로운 태풍강도 억제메커니즘을 고려한 후 추정되는 전세계 온난화 배경에서 미래 태풍강도는 가능하게 감소될 것이다.
이러한 새로운 결과는 이미 국제태풍기후학계의 주목을 받았다. 기존의 연구에서 해양 아표층 환경변화와 공해상 동반과정(air-sea coupling process)이 전세계 온난화 배경에서의 태풍에 미치는 변화 영향이 아주 작다고 여겼기에 국제적인 형태 모사를 활용하여 태풍변화를 추측하는 연구는 주로 대기모드를 이용하였고, 태풍과 연관이 있는 대기과정 모사와 모드 해상도를 제고하는데 주요 연구를 집중하였다. 이러한 연구성과는 해양 아표층과 공해상 동반과정은 태풍강도 변화의 중요한 작용이라고 강조하였기에 고해상도 전세계/지역 공해상 동반모드를 발전시키고 태풍과 해양의 상호작용과정에 대한 이론을 제고하는 것은 미래 형태 모사를 이용하여 태풍변화를 추정하는 연구의 중요한 방향이다.
이 프로젝트는 자연과학기금 양안(兩岸, 중국의 대만과 대륙) 협력프로젝트(41461164005)의 자금지원 외에 과학기술부 “973”프로젝트(2012CB955604) 연합지원도 받았다. 논문정보：Huang, Ping, I-I Lin, Chia Chou and Rong-Hui Huang, 2015:.,6,7188.
■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr