1990년대 후반 이후 태평양 무역풍(Pacific trade winds)의 이례적인 강화는 서부 적도 태평양에서 급속한 해수면 상승, 인도-태평양 해류의 강화 및 열도 태평양 변온층(thermocline)에서 증가된 열의 흡수 등을 포함한 확산된 기후 동요를 유발했다. 대기 중 워커 순환(Walker circulation)의 상응하는 증대는 서부 태평양에서 해수 표면 냉각(sea surface cooling)과 관련이 있으며, 해류가 지구 표면 온난화를 잠시 중단하는데 기여하는 요인 중 하나로 규명된 바 있다. 태평양 무역풍 가속이 초래하는 기후 영향을 결정하는 데 있어서 최근의 진보에도 불구하고, 대기 순환에서 이러한 심오한 동향의 원인은 규명되지 않았다.
새로운 연구는 지구 온난화로 유발된 대서양(Atlantic Ocean)의 급속한 온난화(warming)가 태평양 적도 무역풍을 강화시킨다는 사실을 발견했다. 현재 바람은 1860년대로 거슬러 올라가 확대된 관찰 기록에서 이제까지는 볼 수 없었던 수준이다.
이러한 바람의 증가는 동부 열대 태평양 냉각(eastern tropical Pacific cooling), 캘리포니아의 가뭄 강화(Californian drought) 및 서부 태평양에서 전 세계 평균보다 3배 이상 더 급속한 해수면 상승(sea level rise) 등을 유발하고, 2001년 이후 전 세계 평균 표면 기온의 상승을 지연시켰다.
이러한 현상은 서부 태평양에서 해양 표면 기온(ocean surface temperature)에 대한 냉각 영향(cooling impact)을 이유로 과거 10년에 걸쳐 덜 일반적인 엘니뇨 사건을 만드는 데 책임이 있는 것으로 추정되고 있다.
연구진이 과거 20년에 걸쳐 태평양 기후 동향의 주요 원인이 대서양에 기원한다는 사실을 발견했다고 이 논문의 공동 주저자인 호주 뉴사우스 웨일즈 대학(University of New South Wales) 산하 ARCCSS(ARC Centre of Excellence for Climate System Science) 소속의 Shayne McGregor 박사는 밝혔다.
과거 20년에 걸친 태평양 적도 무역풍에서 기록적인 증가가 아직까지 규명되지 않았다고 연구진은 밝혔다. 근본적으로 이러한 무역풍 강화는 태평양의 10년간의 가변성(decadal variability)에 대한 반응으로 고려됐다. 그러나 바람의 강도는 태평양 해수 표면 기온(sea surface temperature)에서의 변화로 인하여 예측했던 것보다 훨씬 더 강력했다.
또 다른 난제는 이전의 연구가 지구 온난화 시나리오 하에서 태평양 적도 무역풍이 향후 세기에 걸쳐 속도가 지연될 수 있다는 점을 암시하고 있다.
해답은 대서양과 태평양 사이에 이례적인 압력 차이(pressure difference)를 유발하는 대서양 유역의 급속한 온난화에서 발견됐다. 이것은 부가적인 추진에 힘입어 태평양 적도 무역풍에서 주어진 바람의 변칙성을 생성했다.
대서양의 급속한 온난화는 해당 유역 상층 대기에서 높은 압력 지대와 해양 표면에 가까운 낮은 압력 지대를 생성했다고 하와이 대학(University of Hawaii) 소속의 공동 저자이며, 교신 저자인 Axel Timmermann 교수는 밝혔다.
대서양 상공에 걸쳐 공기덩이(air parcel)의 상승은 실제로 동부 적도 태평양에서 가라앉고, 따라서 이 지역에서 보다 더 높은 표면 압력을 생성한다. 태평양에서 높은 압력과 대서양에서 낮은 압력을 가지는 거대한 압력의 오르내림은 여분의 자극을 태평양 무역풍에 전달하여 무역풍의 강도를 증대시킨다.
수많은 기후 모델은 두 해양 유역이 왜 태평양 적도 무역풍에서 최근 증가를 생성하는지를 설명할 수 있는 두 해양 유역 사이의 결합 강도를 과소평가하는 것으로 보인다.
활성화되는 한편, 보다 더 강력한 적도 무역풍은 서부 태평양에서 훨씬 더 큰 해수의 전복을 유래하여 더 많은 대기 열을 해양으로 밀어 올린다는 것을 보여주었다고 공동 저자이며 ARCCSS 최고 조사관인 Matthew England 교수는 밝혔다. 이러한 증가된 전복은 전 세계 평균 표면 기온의 증가에서 최근 침체를 설명하는 것으로 보인다.
중요한 것은 연구진은 끝까지 두 해양 유역 사이의 현재의 압력 차이를 기대하지 못했다는 점이다. 이러한 압력 차이가 끝날 때, 연구진은 지구 평균 표면 기온의 갑작스러운 가속을 포함하여 일부 급속한 변화를 볼 수 있을 것이라고 예측했다.
태평양 냉각 동향(Pacific cooling trend)과 표면 기온에서 전 세계 틈새에 대한 이러한 냉각 동향을 예측하는 것은 어려운 일이 될 것이라고 England 교수는 밝혔다. 그러나 거대한 엘니뇨는 보다 더 동시에 일어나는 대서양/태평양 온난화 상황으로 되돌아가 시스템을 추진할 가능성을 가지는 한 가지 후보라고 England 교수는 밝혔다.
이 연구에서 연구진은 관측 자료와 함께 일련의 기후 모델 실험을 분석했다. 대서양 해양 표면 기온에서 최근 온난화 동향과 주요 대기 압력 중심의 상응하는 횡단 유역(trans-basin) 배치가 관찰된 워커 순환 강도, 동부 태평양 냉각 및 북아메리카 열대우림 동향 및 서부 태평양 해수면 상승 등의 핵심 추진자였다. 이 연구는 전 세계 표면 온난화가 1990년대 초 이후 강화된 대서양 온난화에 대응한 태평양 기후에 의해 부분적으로 상쇄됐다는 사실을 제안했다.
그림1> 나사의 TOPEX/Poseidon에서 관찰된 1997년 엘니뇨
키워드 : 태평양 무역풍, 해수 표면 냉각, 대서양, 온난화, 해수 표면 기온, 압력 차이
출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
원문:
http://phys.org/news/2014-08-atlantic-turbocharges-pacific.html 제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2014.08.26 11:18
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