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엘니뇨 현상의 다양성을 이해하다

2018.07.26 과학기술정보통신부

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엘니뇨 현상의 다양성을 이해하다
- IBS-국제공동연구진, 엘니뇨 현상 메커니즘 규명, 네이처 논문게재 -
-엘니뇨의 전지구적 영향 예측 등 엘니뇨 연구에 새로운 이정표 -

□ 기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 악셀 팀머만 단장(부산대 석학교수)과 11개국 40여명의 국제공동 연구팀이 동태평양 엘니뇨(EP 엘니뇨)와 중태평양 엘니뇨(CP엘니뇨)의 상호작용에 따라 매번 다른 형태의 다양한 엘니뇨현상이 발생하는 것을 규명 하였다.
* 엘니뇨(El-Nino): 태평양에서 수개월～1년 간 해수가 비정상적으로 따뜻해지는 현상으로, 1～2년에 걸쳐 해수의 이상 저온현상인 라니냐로 전환된다. 엘니뇨는 발원지, 주기, 강도, 지속기간 등이 불규칙하게 나타나 장기 예측이 어려우며, 다양한 기상이변과 이상기후를 일으킨다.

o 과학기술정보통신부(장관 유영민)와 IBS(원장 김두철)는 이번 연구 성과가 학술지 네이처(nature, IF 40.137) 온라인 판에 7월 26일 2시(한국시간)에 게재되었다고 밝혔다.

□ IBS·국제공동 연구진은 EP엘니뇨와 CP엘니뇨의 발생 메커니즘과 두 엘니뇨의 공간분포와 발생주기 차이를 설명할 수 있는 이론체계를 수립하고, 이를 수학적 모델링을 통해 증명하였다.

o 연구진은 다양한 기후 관측 자료, 이론 모델, 시뮬레이션 등의 통합적 접근을 통해 해양과 대기의 결합조건에 따라 EP엘니뇨*와 CP엘니뇨**가 다양하게 발현되는 메커니즘을 발견하였다.
* EP(East Pacific, 동태평양) 엘니뇨는 3～7년 주기로 해양 상층에 열이 많이 저장되고 무역풍이 약할 때 주로 발생하며, 하층의 차가운 해수가 표층으로 올라오는 현상이 약해져 표층에 따뜻한 물이 많아져 해수면 온도를 높이는 메커니즘이 가장 핵심임을 밝혔다.
* CP(Central Pacific, 중태평양) 엘니뇨는 2～3년 주기로 해양 상층에 열저장이 상대적으로 적고 무역풍이 강할 때 주로 발생하며, 따뜻한 물이 동서방향으로 이동하며 해수면의 온도를 높이는 메커니즘이 핵심임을 밝혔다.

o 이를 바탕으로 EP엘니뇨와 CP엘니뇨를 서로 다른 주기와 강도를 가지는 진자로 모델링하여, 두 개 엘니뇨의 상호 결합에 따라 다양한 형태의 엘니뇨가 만들어짐을 수학적으로 증명하였다.
※ 고유한 두 개 진동의 상호작용으로 다양한 엘니뇨가 발생함을 수학방정식으로 규명

o 또한, EP엘니뇨와 CP엘니뇨가 대서양과 인도양의 해수면 온도, 지구 온난화, 열대저기압 등 외부자극과 복합적으로 상호작용하며 엘니뇨의 특성이 복잡해지며 다양한 전지구적 영향이 발생함을 확인하였다.

□ 이번 성과는 기상이변의 주원인으로 주목받는 엘니뇨의 발생과 영향을 이해하는데 새로운 이정표를 세운 것으로 평가된다.

o 다양한 엘니뇨 현상의 예측은 엘니뇨에 의한 가뭄, 홍수, 폭우, 폭설 등의 많은 피해에 대비하고, 식량부족, 식수고갈, 전염병 등의 인류 문제에 대응하기 위한 이론적 토대가 될 것으로 기대된다.

□ 이번연구를 총괄한 악셀 팀머만 단장은 “엘니뇨의 공간과 시간적 다양성을 동시에 설명할 수 있는 통합이론모델 개발을 위해 연구를 시작했다.”라고 연구배경을 밝혔다.

o 이번 연구에서 새로운 수학적 틀을 개발한 하와이대학교 페이페이 진(Fei-Fei Jin) 교수는 “엘니뇨라는 지구상에서 가장 강력한 기후 엔진이 가지는 복잡성을 EP엘니뇨와 CP엘니뇨의 진동상태의 수학적 결합으로 설명할 수 있게 되었다.”라고 의미를 설명하였다.

o 포스텍 국종성 교수는 “다양한 학문과 통합적인 연구방법으로 기후과학의 난제인 ‘엘니뇨의 다양성’을 이해할 수 있었다”며, “향후 엘니뇨 예측이 보다 향상되면 엘니뇨가 발생하는 동안 어떤 지역이 어떤 이상기후를 겪게 될지 더 잘 알게 될 것”이라고 전망 하였다.

“이 자료는 과학기술정보통신부의 보도자료를 전재하여 제공함을 알려드립니다.”

<자료출처=정책브리핑 www.korea.kr>

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