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지구 온난화에 화난 태풍…더 거칠어진다 (2018.07.06)

2019.05.08 | 조회 28


지구 온난화에 화난 태풍…더 거칠어진다 (2018.07.06)


매일경제 2018.07.06




13세기 동아시아를 비롯해 중앙아시아, 동유럽, 중동까지 점령하며 전 세계를 공포에 떨게 했던 몽골제국. 몽골제국은 일본 정벌을 위해 1274년과 1281년 두 차례에 걸쳐 수만 명의 군대와 함선 수백 척을 앞세워 마산을 출발해 대한해협을 건너 일본 규슈로 향했다. 하지만 두 차례 원정은 모두 갑작스레 불어닥친 거대한 폭풍우에 휘말려 대다수 함선이 침몰하면서 실패로 돌아갔다. 이 때문에 일본은 동아시아 국가 중 몽골이 점령하지 못한 유일한 나라가 됐다. 일본 사람들은 "신이 우리를 지켰다"고 생각해 몽골 함선을 수장시킨 이 폭풍우의 이름을 신풍(神風·신의 바람)을 의미하는 가미카제(kamikaze)라고 지었다.


신풍은 지금으로 치면 태풍이었을 가능성이 높다. 존 우드러프 미국 매사추세츠대 애머스트캠퍼스 지구과학과 교수 연구진은 2014년 1월 국제학술지 `지질학`에 "일본 규슈 해안 퇴적물을 조사한 결과, 몽골 함대 침입을 막은 태풍의 증거를 확인했다"며 "13세기 말 엘니뇨 현상으로 규모가 큰 태풍이 대한해협과 일본 근해에 빈번하게 발생했을 수 있다"고 주장했다. 동그란 지구는 태양으로부터 에너지를 받는다. 태양과 가까운 적도 지역은 많은 열이 쌓이면서 고온다습해지고 대기가 불안정해진다. 기압에 일시적인 변화가 생기면서 주변 지역 공기가 몰려들어 상승하면 소용돌이가 치며 적란운이 발생해 비를 뿌린다. 적란운의 세기가 세지면서 이동하다가 지구 자전으로 빙글빙글 돌면서 발생하는 게 바로 태풍이다. 세계기상기구(WMO)는 저기압 중심 부근 최대 풍속이 초속 33m 이상일 때 태풍으로 분류한다. 이처럼 강한 바람과 폭우를 동반하는 태풍은 지역별로 다른 명칭이 붙는다. 필리핀 근해에서 발생하는 것은 태풍, 북대서양 카리브해 등에서 발생하는 것은 허리케인이라고 하고, 인도양 등에서는 이를 사이클론이라고 부른다. 


매년 태풍은 전 세계적으로 커다란 인명 피해와 함께 재산상 손해를 초래한다. 이처럼 반갑지 않은 태풍의 강도가 해마다 강해지고 있다는 연구 결과가 잇따르고 있어 전 세계적으로 우려를 키우고 있다. 태풍이 강해지는 것은 지구온난화 때문이라고 한다. 온난화로 해수면 온도가 높아지면 대기 중으로 증발하는 물분자가 많아져 태풍의 연료인 수증기가 공기 중에 가득 차게 된다. 또 공기 상하층부 바람 차이가 작으면 태풍의 힘이 강해지는데, 지구 온난화 때문에 바람 차이가 줄어들고 있다는 분석이다. 차동현 울산과학기술원(UNIST) 도시환경공학부 교수는 "팽이 아래위를 서로 다른 방향으로 돌리면 팽이가 멈추듯이 상층과 하층의 바람 차이가 커지면 태풍은 약해지고 반대로 차이가 거의 없으면 태풍의 강도가 더 커지게 된다"며 "온난화로 고위도 지역 온도가 상승하면서 상하층부 바람 차이가 줄어들고 있다"고 설명했다. 




미국 퍼시픽노스웨스트국립연구소(PNNL)도 지난 5월 국제학술지 `지구물리학연구`에 대서양 해수면 온도가 올라가면서 30년 전과 비교해 허리케인 위력이 가파르게 커지고 있다고 밝혔다. 지난해 미국을 강타한 대형 허리케인 `하비` `어마` `호세` `마리아`를 비롯해 대부분 허리케인이 발생한 지 24시간 내에 최대 풍속이 시간당 시속 46㎞ 이상 증가하는 등 엄청난 가속 현상을 보였다. PNNL과 미국 국립해양대기청(NOAA)이 1986~2015년 허리케인 위성데이터를 분석한 결과에 따르면 최근 관측된 허리케인은 30년 전에 비해 24시간 내 평균 풍속 증가폭이 이전 허리케인에 비해 시속이 20㎞가량 더 증가했다. 


연구진은 허리케인 풍속이 이처럼 가속하는 이유로 `대서양 진동(AMO)`이라고 불리는 해수면 온도 변화를 꼽았다. 대서양 진동이란 20~60년을 주기로 대서양 바닷물 표면이 따뜻해졌다가 차가워지는 것을 반복하는 현상을 말한다. 과학자들은 1990년대 중반까지 차갑던 수온이 1995년을 기점으로 데워졌고, 바닷물 표면이 가열되면서 커다란 허리케인이 만들어지고 있다고 보고 있다. 실제로 미국 국립대기연구소(NCAR) 연구 결과, 지난해 8월 허리케인 하비가 텍사스에 상륙하기 몇 주 전 멕시코 걸프 지역 수온은 약 30도로 어느 때보다 높았다. 콜로라도주립대는 올해 대서양 허리케인이 6월 1일부터 11월 30일까지 약 13개 발생하고, 이 중 2개는 대형으로 발전할 것이라는 분석을 내놓기도 했다. 연구진은 대서양 진동과 함께 대기 상층부와 하층부 바람 차이인 `윈드시어(wind shear)`가 작아지는 것도 허리케인이 더 강력해진 원인으로 지목했다. 윈드시어란 대기 상층부와 하층부 바람 차이를 말한다. 태풍이 시계 방향이나 반시계 방향으로 열심히 회전할 때 주기적으로 불어오는 편서풍 등이 대기 상층부를 때리면 위아래 풍향과 풍속이 달라지면서 대기가 분리된다. 이 차이가 크면 구름이 뿔뿔이 흩어지는 반면, 그 차이가 작으면 구름이 모여 태풍의 덩치가 커진다. 


NCAR 연구진은 2001~2013년 멕시코만 인근에서 발생한 22개 태풍이 21세기 말에 발생하는 것을 가정하고 강도나 이동 속도가 어떻게 변하는지를 분석했다. 이산화탄소 배출 증가에 따른 지구온난화 현상이 태풍에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해서였다. 그 결과 22개 태풍이 21세기 말에 발생했다면 이동 속도는 9%가량 느려지는 반면 풍속은 6%나 강해지는 것으로 조사됐다. 


시간당 평균 강수량은 24%가량 높아졌다. 지구온난화로 인해 태풍 강도와 강우량은 늘어나고 태풍이 더 천천히 움직이면서 태풍의 영향을 받는 지역과 시간이 길어지는 셈이다. 연구 결과는 학술지 `기후학` 5월호에 게재됐다. 


제임스 코신 NOAA 국립환경정보센터 연구원은 1949~2016년 전 세계적으로 발생한 태풍의 이동 속도를 조사한 결과, 지구 기온이 0.5도 증가한 지난 60년 동안 태풍 속도는 10%가량 느려졌다고 학술지 `네이처` 지난달 6일자에 발표했다. 한반도와 일본이 포함된 북태평양 지역 태풍 속도는 약 20%, 호주 해안은 15%나 각각 느려졌고 미국 동부 북대서양 지역은 6% 떨어졌다. 


코신 연구원은 지구온난화로 적도와 극지방이 갖고 있는 에너지 차이가 줄면서 태풍 속도 또한 감소했다고 분석했다. 태풍 속도가 줄면 한 지역에 오랫동안 머무르면서 해당 지역에 쏟아지는 강수량은 늘어나고 피해는 눈덩이처럼 커진다. 지난해 8월 미국을 강타한 태풍 하비가 대표적이다. 하비는 5일 만에 휴스턴 인근 지역에 1270㎜의 비를 쏟았고 89명의 목숨을 앗아갔다. 


2016년 국제학술지 `네이처 지구과학`에 실린 웨이 메이 노스캐롤라이나대 교수 논문에 따르면 북서태평양에서 발생해 한국 중국 일본 필리핀 등을 가로지르는 태풍 풍속도 1977년 이래 평균 12~15% 빨라졌다. 풍속으로 측정하는 태풍 강도가 약 15% 상승하면 강한 바람과 폭풍 해일, 강수와 홍수 등이 동반된 파괴력은 최대 50%까지 세진다. 


다만 최근 몇 년간 태풍 진행 경로가 한국을 직접 강타하지는 않고 비껴가면서 큰 피해는 면할 수 있었다. 기상청 국가태풍센터 통계에 따르면 보통 태풍은 연평균 25.6개 정도 발생하며 그중 3개 정도가 직간접적으로 한국에 영향을 미친다. 그런데 중국과 일본을 통해 간접적으로 영향을 미치는 태풍을 제외하고 직접적으로 한반도를 관통한 태풍은 2012년 9월 `산바`를 마지막으로 최근 5년 동안 단 하나도 없었다. 김동진 국가태풍센터 예보관은 "해마다 달라지는 기압 배치에 따라 다행히 한국을 비껴갔을 뿐 태풍 진행 경로가 추세적으로 바뀌었다든지 한반도 태풍 발생 빈도나 강도가 약해졌다고 보기는 어렵다"며 "전 세계적으로 지구온난화에 따라 태풍 발생 빈도는 다소 줄고, 강도는 점점 강해지고 있다고 보는 게 맞는다"고 설명했다. 


차동현 교수 연구진은 현재처럼 이산화탄소 배출량이 유지되면 한반도에 영향을 미치는 태풍의 강도가 세지고 생성 빈도 역시 높아질 수 있다고 분석했다. 지구온난화로 태풍 수가 줄 수 있지만 한반도는 예외가 될 수 있다는 지적이다. 차 교수는 "해수면 온도가 상승하는 패턴을 보면 중위도가 저위도 지역보다 높아지고 결국 위도 차에 따른 바람 차이가 작아지면서 태풍이 중위도 지역으로 올라올 수 있는 확률이 높아진다"며 "일본 한국 중국 등이 영향을 받을 수 있다"고 말했다. 


■ 태풍은 지구에 필요악?

적도 에너지 분산시켜 극심한 기온차이 막아 


다행스럽게 태풍 `쁘라삐룬`이 한반도에 큰 피해를 주지 않은 채 물러나자마자 또 다른 태풍 `마리아`가 한반도로 북상하고 있다. 


기상청은 "마리아가 아직 태풍이 되기 전 단계"라고 밝혔지만 만에 하나 한반도로 이동한다면 피해가 발생할 수 있다. 7~8월 발생하는 태풍은 많은 비를 뿌리고 홍수를 일으키는 고약한 존재다. 하지만 지구 전체로 보면 없어서는 안되는 고마운 존재이기도 하다. `필요악`인 셈이다. 


지구에 도달하는 태양에너지는 위도에 따라 다르다. 저위도 지역인 적도 지방은 태양에너지가 지표면에 수직으로 도달해 열을 많이 받는다. 


반면 고위도인 극지방으로 갈수록 태양에너지가 적게 도달해 기온이 낮다. 적도 지방은 태양에서 오는 에너지 흡수량이 지표에서 방출하는 에너지보다 많아 기온이 높고, 반대로 극지방은 지표에서 방출하는 에너지가 태양에서 흡수하는 양보다 많아 기온이 떨어진다. 이처럼 적도지방에만 에너지가 계속 쌓이면 온도는 끝없이 상승한다. 거꾸로 극지방은 점점 더 추워질 수밖에 없다. 지구와 비슷한 행성인 화성의 적도지역 온도는 영상 7도, 극지역 온도는 영화 68도인 것도 태양에서 받는 에너지 차이 때문이다. 


하지만 지구는 적도와 극지방 기온이 화성처럼 극심한 차이를 보이지는 않는다. 태풍 덕분이다. 태풍이 고위도로 이동하면서 저위도 지역에서 갖고 온 수증기를 대기 중에 뿌려준다. 이때 열이 방출되면서 에너지 분배가 일어난다. 태양에너지가 적게 도달한 곳에 에너지를 전달하는 것이다. 


바다 역시 태풍의 영향을 톡톡히 받는다. 태풍이 바닷물을 흔들어주면 해저에 쌓인 영양염류가 바닷속에 고르게 퍼지면서 생태계가 활기를 띠게 된다. 


이 밖에 짧은 기간 강한 비바람을 동반하면서 강이나 바다에서 발생하는 녹조·적조 현상을 해소하고 지표에 수분을 공급하는 역할도 한다. 


■ 한국이 지은 태풍 이름 `나비` 퇴출 됐다는데… 


태풍에 이름을 붙인 것은 호주 예보관들이었다. 국가태풍센터에 따르면 호주 예보관들은 자신이 싫어하는 정치가의 이름을 태풍에 붙였다고 한다. 


제2차 세계대전 후 미국 공군과 해군에서 태풍에 이름을 붙이기 시작했는데 당시 예보관들은 자신의 아내나 애인 이름을 사용했다. 이런 전통에 따라 1978년까지 태풍 이름이 여성이었다가 이후 남자와 여자 이름을 번갈아 사용한다. 


북서태평양 태풍 이름은 1999년까지 미국 태풍합동경보센터에서 정한 이름을 썼다. 2000년부터는 태풍위원회 회원국의 고유 이름을 쓴다. 


국가별로 10개씩 제출한 총 140개 이름을 순차적으로 사용한다. 모두 사용하면 1번부터 다시 쓴다. 태풍이 연간 30개쯤 발생하므로 이름을 다 쓰려면 4~5년이 소요된다. `쁘라삐룬`은 태국에서 제출한 이름이었고, 6호 태풍은 한국에서 제출한 `개미`였다.


 8호 태풍은 미국에서 제출한 `마리아`를 사용하게 된다. 


매년 태풍위원회 총회에서는 그해 막대한 피해를 입힌 태풍 이름을 퇴출시킨다. 변경될 태풍 이름은 퇴출된 태풍 이름을 제출한 국가에서 결정한다. 우리나라에서 제출한 태풍 `나비`는 2005년 일본에 커다란 피해를 입힌 뒤 `독수리`라는 이름으로 바뀌었다. 


[원호섭 기자 / 김윤진 기자]



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