북미 토네이도 발생 예측법 부산대 연구진이 찾아냈다

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-62년간 발생 관측자료 등 분석
-해수면 온도-기압 연관성 밝혀
-1~2주→ 수개월 전 예보 가능
-세계 첫 규명… 국제학술지 게재

국내 연구팀이 그동안 예측 불가 영역으로 여겨졌던 북미지역 토네이도 발생을 인근 해수면 온도 패턴으로 미리 알 수 있다는 연구 결과를 제시했다.

기초과학연구원(IBS) 기후물리연구단 악셀 팀머만(부산대 석학 교수) 연구팀(이준이·추정은 연구위원)은 4월 북미지역 토네이도 발생 횟수가 해수면 온도와 대규모 기압 패턴에 의해 조절된다고 21일 밝혔다.

토네이도는 최고 시속 100㎞로 빠르게 회전하면서 소용돌이치는 바람으로, 지면에서 구름 아래까지 깔때기 모양으로 형성된다. 집이나 나무 자동차 사람 등이 빨려 들어갈 정도로 강력하다. 전 세계 토네이도의 75%가량인 평균 1000개가 북미에서 발생하지만, 해마다 횟수는 크게 다르다. 2011년에는 평년의 배 가까운 1898개 토네이도가 발생해 500명 이상 사상자를 내기도 했다. 특히 4~5월에 토네이도 발생이 최고조에 달하지만, 사실상 예측이 불가능했다. 발생 1~2주 전 낮은 신뢰도로 예보했을 뿐이다.

연구팀은 조금 다르게 접근해 빠르게 변화하는 봄철 기후에 주목했다. 4~5월이면 수증기량이 배 이상 증가하는 점을 고려해 토네이도 횟수와 기후 환경의 상관관계를 월별로 분석했다.

연구팀은 지난 62년간 축적된 북미지역 토네이도 관측 자료와 모형 시뮬레이션을 분석한 결과 4월에 해수면 온도가 특정 패턴을 보이면 토네이도 발생 횟수가 늘어나는 사실을 알아냈다. 중앙 태평양이 평년보다 따듯하고 미 서쪽 해안이 차가우며, 멕시코만이 따뜻할 때 ‘음의 태평양 – 북미 패턴’이 만들어진다. 이는 중앙 태평양에서부터 멕시코만 일대에 ‘고기압 – 저기압 – 고기압’으로 파동 형태의 기압 패턴이 형성되는 것을 말한다.

이 패턴이 4월에 형성되면 멕시코만에서부터 다량의 수증기가 유입된다. 이 수증기가 미 서부 로키산맥 오른쪽을 따라 이동해 내륙의 강한 바람을 회전시키는 연료 역할을 한다. 그러면 토네이도가 미 동부 내륙을 강타한다.

해수면 온도의 영향력은 4월에 국한됐다. 5월이면 해수면 온도 변화와 토네이도 발생 간 직접적 연관성은 사라진다. 연구팀은 이번 연구 결과를 적용하면 1~2주 전에야 가능했던 토네이도 예측을 수개월 전에 할 수 있다고 설명했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지인 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 실렸다.  최영지 기자 jadore@kookje.co.kr 

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