KISTI의 과학향기

하토, 탈림, 하비, 어마……. 올해도 역시 수많은 태풍(허리케인)이 전 세계를 휩쓸고 지나갔다. 특히 많은 피해를 입은 나라는 미국이다. 역대급 허리케인 하비와 어마가 연이어 대륙을 강타하면서 피해 규모가 최대 2,620억 달러에 달할 것이라는 전망이 나왔다. 우리나라 돈으로 약 295조 원에 해당한다. 미 기상당국은 텍사스를 강타한 하비의 누적 강수량을 1252.7㎜로 집계했는데 이는 관측 사상 최고치를 기록한 것이다.

 

그 어떤 문명도 태풍 같은 대자연의 위력 앞에서 한없이 약해지곤 했다. 최근 들어 자연의 변덕 앞에 인간은 점점 더 움츠러드는 모양새다. 왜 태풍은 갈수록 강해질까. 그 이유가 지구온난화 때문이라는 주장이 갈수록 힘을 얻고 있다. 정말 지구온난화가 초강력 태풍에 영향을 미치고 있을까. 그렇다면 그 이유는 무엇일까.

 

 

지구온난화와 태풍의 연결고리는 바로 해수면 온도다. 간단하게 설명하면 태풍은 적도 부근의 바다가 태양열을 받아 수증기로 증발하면서 발달하는 열대저기압이다. 이때 해수면의 온도는 27℃가 넘는다고 한다.

 

한껏 달아오른 수증기가 하늘로 솟구쳐 오르면서 저기압 지역이 생겨나고 이 저기압은 주변의 덥고 습한 공기를 계속 빨아들인다. 이렇게 공기가 몰려들고 상승하는 과정에서 강한 회오리바람과 수분을 품게 된 저기압은 점차 고위도로 이동하게 된다. 이 중에서 최대풍속이 초속 17m 이상으로 발달한 것이 태풍이다.

 

 

여기서 해수면 온도의 상승은 더 많은 수증기의 발생을 가져오고 그에 따라 태풍의 세기는 강해진다고 볼 수 있다. 태풍은 이동경로의 해수면 온도가 높아진 덕에 이전보다 더 많은 에너지를 공급받는다.

 

실제 기록적 피해를 기록한 하비의 경우도 멕시코만의 해수면 온도가 평년보다 1℃ 높았던 것이 그 원인으로 분석된다. 세계기상기구는 클라우시스-클라페이론 방정식(Clausius-Clapeyron equation)에 따라 수온이 1℃ 올라갈 때마다 대기의 수증기량이 7%씩 늘어난다고 밝히고 있다.

 

 

이를 증명하듯 지속적으로 태풍의 풍속은 강해지고 있다. ‘한국항해항만학회지’에 게재된 ‘지구온난화와 태풍의 변화 경향’이란 논문에서는 태풍의 연평균 발생 수는 감소하지만 태풍 역내의 최대풍속은 서서히 강해지는 추세를 보인다는 분석을 내놨다. 한국해양대학교 설동일 교수 연구팀이 장기간의 기상 자료를 이용해 분석한 결과이다. 이에 따르면 태풍의 최대순간풍속이 지속적으로 강해지고 있으며 특히 지구온난화가 급격하게 진행된 1980년대 이후 최대순간풍속이 약 초속 75m 이상으로 매우 강한 태풍이 1년에 평균 3.2개 정도 발생하고 있다.

 

문제는 우리나라 역시 안전하지 않다는 것이다. 한국해양과학기술원 연안재해재난연구센터 윤종주 박사 연구팀이 태풍 매미, 사라 등의 데이터를 활용해 경남 해안의 폭풍해일고(해안에서 해수면이 이상적으로 높아지는 현상) 수치를 시뮬레이션한 결과 태풍의 위력이 지속적으로 강해진다는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 이를 감안해 미래를 대비해야 한다는 결론도 도출했다.

 

 

이 같은 결론의 원인은 가파르게 올라가는 한반도의 해수면 온도다. 국립해양조사원이 한국 연안해류를 조사해 2000년 3월부터 2015년 3월까지 남해안 수온 관측자료를 분석한 결과 제주해협 부근 해역을 따라 표층 수온 상승추세가 뚜렷하게 나타났다. 이 기간 동안의 상승폭은 1.0℃ 정도다. 이는 비슷한 기간 동안 세계의 평균 해수 온도 상승치 0.19℃의 5배에 달하는 수치다.

 

사진 2. 지구 온난화로 인한 해수면 온도 상승이 태풍의 세기를 강하게 만들고 있다. 우리나라도 이제 안전지대가 아니다. 출처: shutterstock

 

태풍의 에너지 최강 지점(Lifetime-Maximum Intensity, LMI)이 점차 북쪽으로 올라오는 것도 안 좋은 소식이다. 미국 국립해양대기청(NOAA)의 기상학자 제임스 코신(James Kossin)에 따르면 LMI는 지속적으로 적도에서 극지 방향으로 이동한 것으로 나타났다. 태풍으로부터 가장 큰 피해를 받는 위험 지역의 위도가 점차 북상해 우리나라와 가까워지고 있는 것이다. LMI는 지난 30년 동안 10년마다 대략 위도 1°의 비율로 뚜렷하게 이동했다. 이와 같이 LMI의 이동이 지속되면 비교적 태풍안전지대로 분류되는 우리나라도 미국이나 일본처럼 매년 태풍의 위험에 직격으로 노출될 수 있는 가능성이 높아지는 셈이다.

 

 

태풍은 인간의 입장에서는 재앙일지 몰라도 지구 전체의 시스템으로 볼 때 분명한 역할이 있다. 적도 지역의 열에너지를 다른 지역으로 나눠줘 지구 전체의 열에너지 균형을 맞추는 아주 중요한 일이다. 물이 부족한 곳에 비를 뿌려 해당 지역의 생태계를 유지시키는 것도 태풍의 역할이다. 태풍이 단순한 재앙이 아니라 지구 생태계에 꼭 필요한 존재라는 뜻이다.

 

물론 이런 점을 감안해도 최근의 강력한 태풍은 분명 비정상적이다. 이는 어쩌면 온난화라는 비정상적인 상황에 대해 지구가 인류에게 보내는 일종의 경고일지도 모른다.

 

글: 김청한 칼럼니스트 / 일러스트: 이명헌 작가