사흘은 춥고, 나흘은 상대적으로 따뜻하다는 의미의 삼한사온(三寒四溫)은 우리나라 겨울철 대표 현상이다. 차고 건조한 성질을 지닌 공기 덩어리인 시베리아 기단이 주요 원인이 된다고 알려져 있다. 그런데 언제부터인가 우리나라에서 삼한사온 현상이 불분명해졌다.
어쩌면 우리가 배웠던 겨울철 시베리아 기단 내용이 교과서에서 바뀔 수도 있을 법한 일이 벌어지고 있다고 한다. 국내 대표 과학 유튜버인 '지식인미나니(이민환)'가 한양대학교(ERICA) 해양융합공학과 예상욱 교수에서 관련 연구 내용들을 자세히 들어봤다.
한반도의 겨울철은 현재 10일에서 14일 이상의 긴 주기로 춥고 따뜻해 지는 날씨가 반복되고 있다. 그래서 한동안 포근하다가 강추위가 길게 이어진다. 이러한 변화는 대기 순환의 변화와 북극의 해빙 감소로 인한 복합적인 결과라고 볼 수 있다.
비교적 따뜻해진 공기는 상승하고, 공기의 순환이 커진다. 빙하가 녹은 북극해의 온도는 영하 2도 정도인 반면 북극 상층부의 공기 온도는 영하 30도에서 영하 40도까지 내려간다. 바다와 공기의 온도차가 30도 이상이 된다. 북극에서의 공기 순환이 반복되며 차가운 북극 공기가 남하한다.
북극의 온도 차이가 커진 것도 지구가 더워지면서, 갈수록 북극의 해빙이 녹았다, 얼었다를 반복하는 규모가 커지고 있기 때문이다. 이제 겨울에 시베리아 기단의 영향보다 북극 기단의 영향이 더 커지게 생겼다.
특히 북극의 대기 순환은 주기가 길고 변동성이 크기 때문에, 시베리아 고기압과의 상호작용으로 예측 불가능한 새로운 기온 변동성을 만들어내고 있다. 그래서 기존의 기후 모델로 설명하기 어려운 복잡한 현상이 발생할 수 있다. 또 다른 중요한 변수는 해수면 온도이다.
최근 한반도 연근해의 해수면 온도는 평년보다 2도 이상 높은 상태를 유지하고 있다. 따뜻한 바닷물은 대기로 막대한 양의 열과 수증기를 방출한다. 겨울철 폭설의 원인이 된다. 지난 11월 폭설 당시 따뜻한 서해 해수면 온도가 주된 요인이었음을 알 수 있다.
이와 같은 고수온 상태는 앞으로도 폭설이나 폭우 증가 같은 기상 이변을 초래할 가능성이 높다. 동아시아 지역의 온난화는 중국의 대기오염 물질 감소와도 관련이 있다. 이전엔 중국의 대기오염 물질이 너무 많아서 햇빛을 반사해줘서 대륙의 온도가 많이 높아지진 않았다.
그런데 중국의 대기오염 물질이 줄어들면서 태양광 반사가 감소하고, 지표면이 더 많은 열을 흡수하게 된다. 그래서 공교롭게도 동아시아 전체의 온난화를 가속화하는 요인으로 작용하고 있다. 북대서양과 북태평양의 자연 변동성이 대기 순환에 영향을 미치고 있다.
북대서양의 따뜻한 해수면 온도가 북태평양으로 이어지는 대기 순환 구조는 해수면 온도 상승의 배경이 되고 있다. 이러한 대기와 해양의 상호작용은 기후 변화의 복잡성을 더욱 증가시키고 있다. 일단 긴 추위와 불규칙한 기온 변화는 자연 생태계와 사회적 취약계층에 심각한 영향을 미칠 우려가 크다.
기후학 연구에 따르면, 기존의 삼한사온 주기에 적응했던 생태계는 이러한 변동성 증가로 인해 스트레스를 받고 있다고 한다. 예를 들어 철새 이동 시기의 변화와 산림 생태계의 교란이 대표적이다. 취약계층은 에너지 소비 증가와 건강 악화 등의 더 큰 피해를 보게 된다.
특히 고령자나 저소득층의 경우, 기온 변동성에 더욱 민감하고 취약하다. 이에 전문가들은 기온 변동성이 앞으로도 더욱 강화될 가능성이 높다고 경고한다. 이러한 변동성은 겨울철 폭설과 양식업 피해를 비롯해 다양한 문제를 초래한다.
따라서 사회적 취약계층을 보호하기 위한 정책과 과학적 연구를 통한 기후 변화의 정확한 예측이 필수적이다. 이와 함께, 지역별 맞춤형 대비책을 통해 피해를 최소화할 필요가 있다. 기후 변화는 이제 더 이상 이론적 논의의 대상이 아니다.
우리 주변에서 뚜렷하게 나타나는 현상으로, 과학적 데이터가 이를 증명하고 있다. 기후 변화에 대한 이해와 대응책 마련의 중요성을 다시 한번 생각해보는 계기가 됐으면 한다.
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