안순일 교수팀, 지구온난화가 인도양 쌍극자에 미치는 영향 규명

20년간 풀리지 않던 기후 과학 분야 난제 해결

다학제 분야 국제 최고 권위 학술지 ‘Nature Communications’ 게재

[사진 1. (왼쪽부터) 안순일 교수, 김승기 박사, 박효진 연구원, 리우 차오 박사]

안순일 교수(대기과학과·비가역적기후변화연구센터) 연구팀이 지구 온난화가 인도양 쌍극자에 미치는 영향을 세계 최초로 규명했다. 

열대 동태평양에 이상고온을 유발하는 엘니뇨가 있듯이, 열대 인도양에도 평년과는 다른 해수면 온도 변화를 유발하는 인도양 쌍극자가 있다. 이는 엘니뇨와 같이 전 세계 기후와 날씨에 상당한 영향을 미치는데, 대표적으로 호주의 산불, 인도네시아의 가뭄과 홍수 등이 있다. 

온실가스 배출로 인한 지구 온난화는 점차 가속화되고 있으며, 그 영향은 광범위하게 관측되고 있다. 그동안 기후 과학자들은 지구 온난화로 인해 인도양 쌍극자의 세기가 증가 또는 감소할 것이라는 상반된 의견을 제시해 왔다.

그러나 현재까지 지구 온난화로 인한 인도양 쌍극자의 뚜렷한 변화는 관측되지 않았으며, 미래의 지구 온난화 시뮬레이션에서도 유의미한 변화를 유도해 내지 못했다. 이는 기존의 인도양 쌍극자 이론과 상반되는 것으로, 1999년 인도양 쌍극자가 발견된 이래로 지금까지 풀리지 않은 수수께끼로 남아 있었다. 

이에 대한 해답을 찾기 위해 안순일 교수 연구팀은 수천 년에 걸친 기후 모형 시뮬레이션을 분석했다. 그 결과, 연구팀은 인도양 쌍극자의 변화가 없는 원인이  ‘엘니뇨’임을 밝혀냈다.

[그림 1. 9개의 기후 모형을 사용해 수행한 총 18개의 지구 온난화 시뮬레이션에 대한 결과, 전지구평균온도(가로축)에 따른 인도양 쌍극자 세기(세로축)의 변화]

지구 온난화가 진행된 초기 몇십 년 동안, 엘니뇨의 영향으로 인해 인도양 쌍극자는 뚜렷한 변화가 나타나지 않았다. 다시 말해, 엘니뇨가 인도양 쌍극자의 변화를 가리는 일종의 잡음처럼 작용한 것이다. 하지만 지구 온난화가 수백 년에 걸쳐 계속된다면, 엘니뇨로 인한 잡음의 영향은 서서히 사라지고, 지구 온난화로 인해 인도양 쌍극자의 세기가 약해지는 경향이 뚜렷하게 드러나게 된다. 결과적으로 지구 온난화가 인도양 쌍극자를 약화시키지만, 엘니뇨의 영향으로 인해 변화가 나타나지 않는 것처럼 보였던 것이다. 

비가역적기후변화연구센터 김승기 박사는 “장기 기후 시뮬레이션으로 엘니뇨의 영향을 제거한 뒤에, 비로소 인도양 쌍극자의 변화를 파악할 수 있었다.”며, “태평양에서 비롯된 엘니뇨의 영향이 인도양까지 뻗어, 인도양 쌍극자에 상당한 영향을 끼친다는 것을 보여주는 결과”라며 연구 의의를 밝혔다.

안순일 교수는 “결국 뉴노멀(New Normal) 기후가 도래하게 되면, 현재와 같은 크기의 인도양 쌍극자는 보기 힘들어질 것”이라고 말했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단 선도연구센터사업의 지원을 받아 수행됐으며, 서울대학교, 호주 뉴사우스웨일스대학교, 중국과학원 연구진이 함께 연구에 참여했다. 연구 결과는 네이처 (Nature) 자매지이자 다학제 연구 분야 국제 최고권위지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 4월 1일(현지시간) 게재됐다.

논문정보

● 논문 제목: 

Decreased Indian Ocean Dipole variability under prolonged greenhouse warming

● 논문 주소: https://www.nature.com/articles/s41467-024-47276-7