"기후 난제 해결" 국립부경대, 해들리 순환 확장 원인 ‘중위도 폭풍’ 규명

중위도 폭풍 에너지 수송 역할 최초 제시
순환 변화가 중위도 날씨와 긴밀히 연결
기후변화 시대 미래 예측에 큰 의미

문우석 교수 연구 해들리 순환 연구 이미지./부경대 제공

국립부경대 문우석 교수팀이 지구 기후 시스템의 핵심 난제인 해들리 순환 확장의 원인을 중위도 폭풍에서 처음으로 규명했다.

국립부경대학교 문우석 교수(환경대기과학전공) 연구팀은 지구 기후 시스템의 핵심 순환 구조인 '해들리 순환(Hadley cell)'이 왜 극 방향으로 확장되는지에 대한 새로운 설명을 제시하며, 그 원인이 중위도 폭풍(Baroclinic Eddies)에 있다고 밝혔다.

해들리 순환은 전 지구의 강수 분포, 사막 형성, 제트기류 위치 등 다양한 기후 요소를 결정하는 거대 대기 순환 구조다. 지난 수십 년간 관측에 따르면 해들리 순환의 경계는 꾸준히 극 쪽으로 이동하고 있지만, 그 원인은 명확히 밝혀지지 않아 기후 과학의 오랜 난제로 불렸다.

문 교수는 기존 이론을 확장해 중위도 폭풍의 열·운동량 수송을 포함했으며, 해들리 순환의 확장과 수축을 결정하는 에너지 기반 메커니즘을 처음으로 제시했다.

연구에 따르면 중위도 폭풍이 중위도에 에너지를 덜 수송할 경우, 해들리 순환은 극 방향으로 확장되면서 세기가 약화된다. 지구 온난화로 중위도 폭풍의 빈도와 세기가 약화되면서 에너지 수송이 약화되고 있는데, 이는 해들리 순환의 확장을 불러일으키는 것으로 추측된다.

이 발견은 해들리 순환 변화가 단순한 열대 문제를 넘어 중위도 날씨 시스템과 긴밀히 연결된 현상임을 보여준다.

문우석 교수는 이 같은 연구 결과를 담은 논문을 지구과학 분야 저명 국제 학술지인 'Journal of Climate'와 'Journal of the Atmospheric Sciences'에 각각 출간했으며, 두 논문 모두 중위도 폭풍이 해들리 순환 경계 형성에 갖는 역할을 정량적으로 규명한 최초의 연구로 큰 주목을 받는다.

문우석 교수는 "중위도 폭풍의 변화가 향후 열대 확장의 핵심 동력이 될 수 있음을 명확하게 보여준다"며 "이러한 새 메커니즘은 전 지구 강수 패턴, 가뭄 지역 확대 등 주요 기후 요소의 미래 예측에 큰 의미를 갖는다"고 말했다.

부산=김성욱 기자 attainuk0518@