관측에서 나타난 북극 증폭(IBS 제공)© News1

지구가 지난 100여 년간 꾸준히 달궈졌지만 전체의 온도가 균일하게 상승한 것은 아니다.

북극해를 둘러싼 시베리아, 알래스카, 캐나다 등의 지역은 다른 지역에 비해 더 빠르게 온난화 됐다.북극 지역의 온난화가 유독 급속도로 진행되는 현상을 '북극 증폭'(Arctic amplification)이라 한다.

기초과학연구원(IBS·원장 김두철)은 기후물리 연구단(단장 악셀 팀머만) 말테 스터커 연구위원이 국제 공동연구진과 함께 북극 증폭이 북극해 지역에서 발생하는 온실가스 때문이라는 연구 결과를 발표했다고 29일 밝혔다.

연구진은 표면 반사율 감소, 대기 순환, 열대 및 중위도 지역의 온난화, 해류 변화 등 북극권 온난화에 영향을 줄 수 있는 모든 요인을 규명하고, 각 요인을 모두 적용해 1951년부터 2017까지 장기간의 기후 변화를 시뮬레이션했다.이후 개별 요인에 대한 민감도 실험을 진행하며 현재의 기후 상황과 비교했다.

그 결과 북극 지역 내부의 요인만 적용한 경우에도 북극해 지역의 온난화가 강화된 실제 기후 상황과 유사한 결과가 나타났다.

북극 증폭에 있어 원거리 메커니즘은 제한적인 역할만 할뿐이고, 지역적 메커니즘만으로도 북극 증폭이 야기된다는 의미다.

극지방의 빙하와 생태계가 지구 온난화에 얼마나 민감하게 반응하는지 이해하는데 중요한 지표가 될 것으로 보인다.

지역적 메커니즘에 의한 북극 증폭(IBS 제공)© News1

북극 증폭은 비단 북극의 문제에서 그치지 않고, 범지구적 온난화에 끼치는 영향력이 크다. 북극 지역 바깥쪽의 지구 온난화 현상은 해양의 온도를 증가시켜 따뜻해진 열을 지구 곳곳으로 보내기 때문이다.

북극 지역 빙하 부피의 감소는 범지구적인 해수면 상승을 유발하는 주요 원인이기도 하다.

말테 스터커 연구위원은 “이번 연구는 북극 증폭에 기여하는 지역적인 요인과 더불어 열대지역, 중위도지역 등 원거리 요인의 영향을 정량적으로 분석하기 위해 진행됐다”며 “이를 통해 최근 떠오른 원거리 메커니즘을 반증하는 결과를 얻었으며, 북극 온난화에 대한 명백한 그림을 그려낼 수 있었다”고 말했다.

‘지역적 메커니즘’(local mechanism)은 1970년대 등장해 정설로 여겨지다 2000년 등장한 '원거리 메커니즘’(remote mechanism)에 의해 흔들리기 시작했다.

지역적 메커니즘은 지표면의 대기와 상층부 대기 사이 열에너지 교환이 적어 냉각 효율이 떨어지는 등의 극지방의 특성 때문에 북극 증폭이 유발된다는 모델이다. 이는 표면 반사율의 하락을 주범으로 지목했다.

원거리 메커니즘은 온실가스가 열대, 중위도 지역의 온도를 상승시키고, 멕시코 만류와 북대서양 해류가 따뜻한 해수를 북극해까지 운반하면서 북극 근처의 해빙을 녹인다는 모델이다.  

IBS 기후물리 연구단은 향후 현장 실험과 장기간에 걸친 인공위성 관측 결과를 토대로 북극 뿐 아니라 범지구적 온난화를 유발하는 요인을 검증해 나갈 계획이다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 기후변화’(Nature Climate Change)에 지난 20일 실렸다.


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