한반도에 언제 한파 오나? 북극 소용돌이는 알고 있다

최근 몇년 사이 겨울철 살을 에는듯한 추위가 몇 차례씩 찾아오는 현상이 잦아지고 있다. 지구온난화에 따른 북극발 한파 때문이다.

극지연구소가 예고없이 찾아오는 이 북극발 한파의 방향을 예측하는 방법을 최근 밝혀냈다.

해양수산부는 극지연구소 연구팀이 북극 소용돌이(Polar Vortex)가 움직이는 형태에 따라 북반구에서 한파 발생 지역이 달라진다는 사실을 발견했다고 4일 밝혔다.

북극 소용돌이는 북극의 차가운 공기와 남쪽의 따뜻한 공기 사이 경계를 따라 서쪽에서 동쪽으로 부는 강한 바람이다. 이 소용돌이는 북극의 찬 공기를 가두어 아래쪽으로 내려가는 것을 막는 역할을 하는데, 지구 온난화 등으로 소용돌이가 약해지면 북극의 찬 공기가 새어나와 우리나라를 포함한 북반구에 한파를 일으킨다.

극지연구소 김성중 박사가 이끄는 공동연구팀(부경대)은 최근 북극 소용돌이의 이상 운동 형태에 따라 북반구에서 한파의 발생 지역과 빈도, 세기 등이 달라지는 현상을 새롭게 확인했다.

먼저, 북극 소용돌이의 중심점이 북극 중앙에서 중위도 지역으로 이동하면(변위 유형, displacement type), 우리나라를 포함한 유라시아의 지면 온도가 낮아지는 경향을 보였다.

지난 1월 9일 서울 영등포구 여의도 63빌딩에서 바라본 한강이 얼어 있다. 기상청은 이날 이번 겨울 들어 한강 첫 결빙이 관측됐다고 밝혔다. 연합뉴스

올해 1월 초·중순 서울 기온이 영하 20도 가까이 떨어졌던 현상이 이 유형에 속한다.

반면, 북극 소용돌이가 두 개로 쪼개져 중위도 지역으로 내려오면(비전이형 분리 유형, split type), 2018년 2월처럼 유라시아와 북미에 한파가 동시에 나타났다. 당시 한반도 기온은 영하 12.8도, 북미지역은 영하 10.4도로 평년보다 최저기온이 6∼7도 낮았다.

특히 연구팀은 이미 알려져 있던 두 유형 외에 북극 소용돌이가 중위도 지역으로 이동하다가 두 개로 분리되는 현상을 새롭게 발견했다.

이 경우, 유라시아 대륙은 다른 유형보다 상대적으로 온난한 기후를 보인 반면, 북미 지역에는 강한 한파가 발생했다.

북극 소용돌이의 이상 운동 현상은 북극권 대기가 불안정해지면서 발생하는데, 지구 온난화로 북극이 따뜻해지면서 더 빈번하게 발생할 것으로 예상된다.

김창균 해양수산부 해양정책관은 “극지연구소는 2017년 북극의 이상 고온 현상이 중위도 지역의 극단적인 기상 현상(폭염, 한파 등)의 원인임을 밝히는 등 그동안 북극 연구에 꾸준히 매진해 왔다”며 “이를 기반으로 북극 소용돌이 형태와 한파 발생지역 사이의 상관관계까지 밝혀낼 수 있었다”고 설명했다.

이어 “앞으로 북극 소용돌이의 이상 운동 유형별로 발생 조건을 규명하여 한파 예측의 정확도를 높일 수 있도록 연구 지원을 지속해 나가겠다”고 말했다.

이번 연구는 지난 2월 국제학술지 ‘프론티어스’에 발표됐다.

김희원 기자 azahoit@segye.com