국제학술지 네이처에 논문 게재
- 해양·대기 조건따라 다양한 발현
- 동·중태평양 엘니뇨 차이 설명
- “가뭄 등 대응할 통합모델 개발”
- 연구단 유치 1년 반 만에 성과
부산이 세계적인 기후 물리 분야 연구 메카로 자리 잡아가고 있다. 부산대 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 악셀 팀머만 단장(부산대 석좌교수)과 11개국 40여 명의 국제공동연구팀이 엘니뇨 현상의 복잡한 메커니즘을 수학 방정식으로 규명한 논문을 국제학술지 ‘네이처(Nature)’ 온라인판에 26일 새벽 2시 게재했다.
부산대가 지난해 1월 정부의 ‘노벨과학상 프로젝트’로 불리는 IBS 연구단을 지방 국립대 최초로 유치(국제신문 지난해 1월 5일 자 2면 보도)한지 1년 6개월 만에 적지 않은 성과를 내고 있다.
연구팀은 해양과 대기의 결합 조건에 따라 동태평양 엘니뇨와 중태평양 엘니뇨가 다양하게 발현되는 메커니즘을 발견하고, 두 엘니뇨의 공간 분포와 발생 주기 차이를 설명할 수 있는 이론 체계를 수립했다. 서로 다른 주기를 지닌 두 개의 진자가 앞뒤로 진동하는 것처럼 상호작용에 의해 다양한 엘니뇨가 생긴다는 얘기다. 동태평양 엘니뇨는 3~7년 주기로 적도 해양 상층에 열이 많이 저장될 때 주로 발생하고, 하층의 차가운 해수가 표층으로 올라오는 현상이 약해지면 표층에 따뜻한 물이 많아져 해수면 온도를 높이는 메커니즘이 작동한다. 중태평양 엘니뇨는 2~3년 주기로 해양 상층이 상대적으로 덜 따뜻하고 열이 적게 저장될 때 생기고, 따뜻한 물이 동서 방향으로 이동하며 해수면 온도를 높이는 메커니즘을 지닌다.
연구를 총괄한 팀머만 단장은 “엘니뇨의 공간과 시간적 다양성을 동시에 설명할 수 있는 통합모델 이론을 개발하기 위해 지난해 10월부터 부산대를 중심으로 국제공동연구를 시작했다”며 “이번 연구는 엘니뇨에 따른 가뭄, 홍수와 파생되는 식량 부족, 식수 고갈, 전염 같은 인류 난제에 대응하기 위한 이론적 토대가 될 것으로 기대한다”고 말했다.
부산대 IBS 기후물리연구단은 앞으로 라니냐의 메커니즘을 밝히고, 올가을 1초에 1000조 번의 연산 능력을 갖춘 슈퍼컴퓨터가 대전 IBS 본원에 설치되면 이를 활용해 지구 온난화 단계별로 남극 빙상 크기 변화와 해수면 상승을 심층 분석할 계획이다.
이준이 IBS 기후물리연구단 지구시스템 예측성 프로젝트 리더는 “기후과학자들이 이산화탄소를 현 수준으로 배출하면 오는 2100년 전 세계 기온이 4도 이상 올라가고 해수면은 63㎝ 상승할 것으로 예측한다”며 “여기에 남극 빙상이 지구 온난화로 녹는다는 변수를 넣으면 해수면이 1ｍ 이상 높아져 부산을 포함한 우리나라 저지대 해안이 물에 잠길 수 있다”고 설명했다.
* 엘니뇨와 라니냐 현상
엘니뇨는 적도 태평양의 중심 부근에서 동쪽 지역까지 바닷물이 비정상적으로 따뜻해지는 현상으로, 1~2년에 걸쳐 해수의 이상 저온 현상인 라니냐로 바뀐다.
오상준 기자 letitbe@kookje.co.kr
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