온실가스 지속되면 지구온도 4도↑…하루 800㎜ 폭우도
최대 규모 시뮬레이션 연구로 미래 기후변화 예측
엘니뇨현상 2.5년으로 짧아지고 계절주기도 변화
온실가스 배출이 지속 증가할 경우 21세기 말에는 지구 평균 온도가 약 4도 올라가고 일부 지역에선 일 강수량 800㎜ 이상인 극한 현상이 발생할 수 있다는 예측이 나왔다.
기초과학연구원(IBS)은 기후물리연구단이 미국 국립대기연구센터(NCAR) 복합지구시스템모델(CESM) 그룹과 함께 온실가스 배출이 지속될 경우 기후 변화뿐만 아니라 거의 모든 생태계에서 현저한 변화가 초래되는 것을 기후변화 시뮬레이션을 통해 확인했다고 9일 밝혔다.
이는 인간의 온실가스 배출활동이 대기·해양·육지·빙권 등 생태계 전반에 걸쳐 큰 변화를 가져올 것이라는 연구결과로 15개월에 걸친 대규모 지구시스템모델 앙상블 시뮬레이션 프로젝트 수행에서 확인됐다.
연구 결과, 온실가스의 지속적인 배출은 생태계에 현저한 변화를 일으켜 21세기 말에는 전 지구의 평균 온도가 2000년 대비 약 4도 오르고 강수량은 약 6% 증가할 것으로 나타났다.
극한 기후 현상의 변화는 평균치 변화보다 훨씬 크게 나타나 열대 태평양 지역에서의 일강수량 100㎜ 이상의 극한 강수 발생 빈도는 21세기 말에는 현재보다 10배 정도 증가하고 현재 기후에서는 일어나지 않는 일강수량 800㎜ 이상의 극한 현상까지도 생길 수 있는 것으로 예측됐다.
또 현 기후에서 평균 반복 주기가 3.5년인 엘니뇨현상은 21세기 말 2.5년으로 짧아지고 캘리포니아 산불의 발생 빈도는 증가한다.
이와 함께 해양 생태계에서는 북대서양 플랑크톤 번식량이 현저히 감소하는 것으로 나타났다.
지속적인 온난화와 이에 따른 겨울철 적설 분포의 변화가 초래하는 계절 변화로 북반구 고위도지역의 식생성장 기간이 21세기 말에는 현재보다 약 3주가량 늘어날 것이라는 분석 결과도 나왔다.
공동 연구진은 최신 지구 시스템 모델을 이용해 1850~2100년의 평균 기후와 수일 주기의 날씨에서 수년 주기의 엘니뇨, 수십년 주기를 가진 기후 전반에 걸친 변동성을 약 100㎞ 공간 해상도로 시뮬레이션했다.
이 과정에서 연구진은 해양 상태·대기온도 등 초기조건을 조금씩 바꿔가며 100번에 걸쳐 시뮬레이션을 반복 수행해 초기상태의 미세한 변화가 향후 예상 밖의 큰 변화를 유발할 수 있는 나비효과로 인한 기후 시스템의 광범위한 변화까지 면밀히 분석했다.
연구결과는 9일 오후 4시 국제학술지 ‘지구 시스템 역학'(Earth System Dynamics)에 실렸다. 논문명 Ubiquity of human-induced changes in climate variability
제1저자인 키스 로저스 IBS 기후물리연구단 연구위원은 “온실가스 배출로 인해 호우·혹서 등과 같은 극한 기후의 강도와 빈도가 변화하는 것은 물론 계절주기까지도 영향을 받는 것으로 확인됐다”고 설명했다.
공동 연구책임자인 고칸 다나바소글루 미국 국립대기연구센터 지구시스템 모델링 그룹리더는 “기후 변동성의 광범위한 변화가 미칠 수 있는 사회적 영향을 파악하고 이에 대한 미래 대응 전략 마련의 중요성을 강조하고자 이번 연구를 기획했다”며 “연구에서 도출된 자료를 기반으로 다양한 후속연구를 진행중”이라고 말했다.
