60년간 늘어난 극한 호우, 인간에 의한 '지구온난화' 때문

• 한·미·일 8개 기관과의 국제 공동 연구 결과에 따르면, 동아시아 지역에서 발생한 전선성 호우가 인간 활동에 의한 지구온난화의 영향으로 약 17% 증가했다는 것이 증명
• 이 연구는 지구 메타버스 기술을 이용해 과거 60여 년간 증가한 동아시아지역 전선 호우에 대한 인류세 기후변화의 기여도를 평가

지난 60여년 간 동아시아 지역의 호우 강도가 증가한 주된 원인이 인간 활동에 의한 '지구온난화 가속화'임을 국내 연구진이 최초로 입증했다.

▲ (좌) 관측에 의한 전선호우의 강도변화 (1958년∼1982년의 발생 빈도와 1991년∼2015년의 발생 빈도의 차이). (우) 지구 메타버스 실험을 이용해 분석한 인간활동에 의한 온난화가 전선호우의 강도에 주는 영향.(출처=KAIST)

한국과학기술원(KAIST)은 김형준 문술미래전략대학원 교수·문수연 인문사회연구소 박사가 지난 60년 간 동아시아 지역의 호우 강도가 약 17% 증가한 원인이 인간 활동에 의한 기후변화의 영향임을 지구 메타버스 기술을 통해 처음으로 증명, 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스'에 11월 24일 발표했다고 5일 밝혔다.

동아시아의 여름 호우는 태풍, 온대 저기압, 전선과 같은 다양한 프로세스에 기인한다. 여름 호우를 일으키는 원인의 40% 이상을 차지하는 전선에 대한 연구는 미흡한 상황이었다. 또 인간 활동에 의한 온난화가 전선 유래 호우의 강도에 어느 정도 영향을 주는지 밝혀진 바 없다.

KAIST, 일본 동경대, 동경공업대, 전남대, 광주과학기술원(GIST), 미국 유타주립대 등 한·미·일 8개 기관으로 구성된 국제 공동연구팀은 동아시아의 기상 전선에 의한 호우 강도를 지난 약 60년간 관측 데이터로 확인한 결과 중국 남동부의 연안 영역부터 한반도, 일본에 걸쳐 호우 강도가 약 17% 증가했다.

연구팀은 변화의 원인을 밝히기 위해 인간 활동에 의한 온실가스의 배출이 있는 지구(온난화 지구)와 그렇지 않은 지구(비온난화 지구)를 시뮬레이션한 지구 메타버스 실험을 진행했다.

메타버스 실험을 통해 추산한 결과 동아시아 연안 지역에서 전선호우의 평균 강도가 약 7% 증가했다. 인간 활동에 의해 극한 호우가 발생할 가능성은 온난화 지구에서 비온난화 지구보다 5배 더 높았다.

이러한 원인이 우연성이나 자연변동성이 아닌 인간이 일으킨 기후변화에 의한 결과임을 확인하기 위해 인간에 의한 기후변동 영향(인류세 지문)을 고려한 지구 메타버스 실험에서의 변화폭과 실제 관측 데이터를 비교했다. 실제 관측 데이터의 강도 변화가 인간의 영향까지 고려한 비온난화 지구 모델의 변화보다 훨씬 클 때 이를 자연적인 변화가 아닌 인간 활동에 의한 변화라고 판단한다.

연구팀은 지구 메타버스 실험을 종합해 판단한 결과 동아시아 지역 전선호우의 강도가 높아진 원인은 인간 활동에 따른 온난화라는 결론을 내렸다. 온난화의 영향으로 북서태평양 고기압이 강화되고 수증기 유입량이 증가하면서 동아시아 지역 전선호우의 강도가 증가했다는 것이다.

이번 연구의 교신저자인 김 교수는 "동아시아에서 기상 전선에 의한 호우의 강도가 최근 반세기에 걸쳐 유의미하게 증가했음을 밝히고, 이 변화에 이미 인류의 흔적이 뚜렷하게 남겨져 있음을 증명했다"며 "탄소중립을 성공적으로 달성하더라도 필연적으로 진행될 미래의 기후변화에 적응하기 위한 필수적인 정보가 될 것"이라고 밝혔다.

 

이번 연구 결과는 국제 학술지 `사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 11월 24일 출판됐다. (논문명: Anthropogenic warming induced intensification of summer monsoon frontal precipitation over East Asia)

Abstract Summer monsoon frontal rainfall in East Asia (EA) is crucial for water resources and flood hazards in densely populated areas. Recent studies have documented the increasing intensity of summer frontal rainfall over recent decades. However, the extent of ongoing climate change on the intensification of the EA frontal precipitation system remains uncertain. Using an objective method for detecting frontal systems, we found a 17 ± 3% increase in observed frontal rainfall intensity during 1958 to 2015. Climate model simulations with and without greenhouse gases suggest that anthropogenic warming plays a key role in the intensification of EA summer frontal precipitation by 5.8% from 1991 to 2015. The analysis highlights that enhanced water vapor convergence and reinforced western North Pacific subtropical High collectively increased moisture transport to the region, resulting in intensified EA frontal precipitation. The results lend support to the anthropogenic warming–induced enhancement of the EA frontal precipitation and its persistence in the future.

한편 이번 연구는 한국연구재단 해외우수과학자유치사업(BP+)와 인류세연구센터의 지원을 받아 수행됐다.