거대한 우주, 그 속의 작디작은 푸른 별에서 우리 인류는 온갖 희로애락과 함께 태어나고, 삶을 마치고 있습니다. 우주의 관점에서 지구는 너무도 작은 존재이지만, 우리 인간 개개인의 입장에선 거대한 행성이죠. 2019년 11월 25일부터 매주 월요일, 우리 인간의 온실가스 배출로 비롯된 기후변화와 이를 막기 위한 탄소중립 노력을 이야기해오던 연재에서 갑자기 '지구 그 자체'에 대한 이야기가 나오느냐 당황스러운 분들도 있겠지만, 오늘의 주제는 이러한 지구에 대한 이야기 없이는 설명할 수 없는 내용입니다. 바로, 올여름 '역대 최악의 상황'이 찾아올 것이라는 각종 언론 보도의 원인으로 지목되는 '엘니뇨'입니다.
우리가 두 발을 붙이고 서 있는 이 땅은 사실 빠르게 움직이고 있습니다. 그것도, 우리가 경험해보지 못한 엄청난 속도로 말이죠. 남북을 축으로 돌기에 위도에 따라 속도는 차이가 있지만, 적도를 기준으로 보면 그 속도는 1,670km/h에 달합니다. 이러한 자전 덕에 우리에겐 낮과 밤이 있고, 아름다운 일출과 일몰을 볼 수 있습니다.
이러한 엄청난 속도와 힘으로 지구가 돌아가면서 적도 부근에선 강한 바람이 붑니다. 동쪽에서 서쪽으로 부는 이 바람을 우리는 무역풍이라고 부르죠. 물론, 공기의 입장에선 “이건 내가 움직이는 게 아냐. 지구가 움직이는 거라고!” 이야기할지도 모르겠지만요. 아무튼, 이처럼 지구의 자전으로 인한 무역풍은 지구에서 가장 큰 바다인 태평양의 바닷물도 움직입니다.
바다 위에서 불어오는 무역풍은 해수면의 물을 동에서 서로 움직입니다. 직접 햇볕을 맞아 가장 따뜻한 해수면의 물이 동에서 서로 움직이게 되면 어떻게 될까요. 태평양의 동쪽에선 상대적으로 차가운 심해의 바닷물이 그 빈자리를 채우게 됩니다.
지구의 자전으로 인해 적도 부근 태평양에선 동에서 서로 부는 바람인 무역풍이 분다. (자료: 영국 기상청)
이는 마치, 아이의 목욕물을 받을 때, 수도꼭지 근처에서 먼 방향으로 손을 휘저으며 물 온도를 고르게 따뜻하게 만드는 것과 같은 이치입니다. 욕조는 곧 태평양이 되고, 아래에 있던 차가운 물이 해수면의 빈자리를 채워 올라오는 것은 용승이라고 부르고요.
그런데, 모든 자연 현상이 그러하듯, 이 무역풍이 1년 365일, 혹은 수년에 걸쳐 일정하게 부는 것은 불가능에 가깝습니다. 때로는 평소보다 강하기도, 때로는 평소보다 약하기도 하죠. 무역풍이 변함에 따라 용승의 정도도 달라집니다. 무역풍이 강하면 용승 현상도 더욱 강해지고, 무역풍이 약하면 용승 현상도 잦아들죠.
용승이 강하면 어떻게 될까요. 적도 부근 동태평양의 해수면 온도는 평소보다 낮아지게 됩니다. 반대로, 이 현상이 잦아들면 적도 부근 동태평양의 해수면 온도는 평소보다 따뜻해지고요. 이처럼 해수면의 온도가 평소보다 따뜻한 것을 우리는 '엘니뇨'라고, 반대로 차가운 것을 '라니냐'라고 부릅니다.
적도 부근 태평양에서 부는 무역풍으로 인해 동태평양에선 차가운 바닷물이 위로 올라오는 용승 현상이 일어난다. (자료: 영국 기상청)
그럼, 왜 이런 이름이 붙었을까요. 용승은 인간의 어업활동에도 많은 영향을 미칩니다. 용승이 활발하면 바닷물의 순환이 원활히 이뤄지며 많은 양의 물고기를 잡게 되고, 반대로 용승이 잘 일어나지 않으면 어획량도 신통치 않죠. 페루의 어부들은 어느 겨울날, 여느 때처럼 고기잡이에 나섰습니다. 그런데 용승이 활발치 않아 따뜻해진 바닷물로 어획량은 기대에 크게 못 미쳤습니다. 고기잡이가 어려워지자 결국 이들은 어업 자체를 멈추고, 뭍에서 가족과 함께 크리스마스 연휴를 보내게 됐습니다. 이 현상을 엘니뇨(El Nino, 남자 아기), 즉 '아기 예수'라고 부르게 된 이유입니다. 이와 반대인 현상은 자연스레 라니냐(La Nina, 여자 아기)라고 부르게 됐고요.
어찌 보면, 페루 앞바다에서 벌어진 일인데 어쩌다 전 세계가 이곳의 해수면 온도에 관심을 기울이게 된 것일까요. 우리나라만 해도, 1만km보다 더 떨어진 바다에서 일어나는 현상인데 어쩌다 조간 신문과 저녁 뉴스, 온라인 기사 모두 비중 있게 다루는 걸까요. 이는, 동태평양에서 벌어진 일이 결국 태평양과 인접한 지역 모두에 영향을 미치기 때문입니다.
무역풍이 약해지면 용승 현상이 잦아들면서 엘니뇨 현상이 일어난다. 해수면 온도의 분포와 바다 위 기압 배치가 달라진다. (자료: 영국 기상청)
일반적인 상황에서, 평소처럼 무역풍을 타고 따뜻한 바닷물이 서쪽으로 움직이면, 자연스레 서태평양의 해수면 온도는 동태평양보다 따뜻해집니다. 서태평양엔 따뜻한 바닷물로 인해 수증기가 증발하며 상승기류가 만들어지고, 반대로 동태평양엔 하강기류가 만들어지고요. 상승기류는 곧 저기압을 의미하고, 하강기류는 고기압을 의미합니다. 저기압은 눈이나 비를 부르고, 고기압은 파란 하늘과 함께하고요. 동남아시아의 우기가 주로 겨울철에 찾아오는 이유 중 하나입니다. 결국, 적도 부근 동태평양의 해수면 온도가 달라지면, 연쇄적으로 서태평양 인근의 날씨도 예년과 다른 모습을 보이게 되는 겁니다.
그런데, 최근 적도 부근 동태평양의 상황이 심상치 않습니다. 2020년 하반기부터 지난 3년간 평소보다 차가운 라니냐가 이어졌던 것과 달리, 급격히 수온이 오르기 시작했습니다. 라니냐가 지나고 엘니뇨가 찾아올 가능성이 높아진 것이죠. 석 달 동안 해수면 온도가 평년보다 0.5℃ 높거나 낮을 때, 엘니뇨 또는 라니냐라고 합니다. 지금까지의 상승세와 각국 기상 당국의 예측을 종합해보면, 엘니뇨의 시작은 기정사실화됐죠. 관건은 '슈퍼 엘니뇨'로의 발달 가능성입니다.
통상 평년 대비 1.5℃ 이상 해수면 온도가 높아지면 '강한 엘니뇨'라고, 이를 넘어 2℃ 이상 뜨거워지면 '슈퍼 엘니뇨'라고 부릅니다. 그런데, 우리나라 기상청뿐 아니라 영국 기상청, 유럽의 ECMWF(유럽중기예보센터), 중국 BCC(베이징 기후센터), 미국 나사의 GMAO(글로벌 모델링 및 동화 사무국) 등은 이번 엘니뇨가 강한 엘니뇨로 발달할 것으로 내다봤습니다. 이러한 해수온 전망은 향후 실제 해수온 변화에 따라 더욱 악화할 수도 있고요.
만약 올해 '슈퍼 엘니뇨'가 발생한다면, 이는 2015년 이후 8년 만의 현상이 됩니다. 2015년, 세계 곳곳엔 초강력 엘니뇨로 큰 피해가 발생했습니다. 기상청에 따르면, 당시 인도 남부에선 본격적인 여름이 시작되기도 전인 5월에 낮 최고기온이 48℃까지 치솟았고, 2,330여명이 폭염으로 목숨을 잃었습니다. 베트남 북부에선 7월 폭우로 사흘새 828mm의 비가 쏟아졌습니다. 40년만의 최악 폭우로 14명이 숨졌습니다. 미국 캘리포니아주에서도 7월 갑작스런 폭우에 산사태까지 발생하며 하루에 70여건의 교통사고가 발생하는 등 피해가 잇따랐습니다.
슈퍼 엘니뇨의 영향은 겨울에도 이어졌습니다. 호주에선 11월에 40℃ 넘는 고온·건조한 날씨가 이어지다 산불이 발생했고, 4명이 숨지고 300여명이 긴급 대피했습니다. 미국 시카고에선 11월 24일, 120년만의 최고 적설량이 기록되며 항공기 691편이 무더기로 중단됐고, 이어 중부에선 11월 26~28일 폭우가 쏟아지며 14명이 숨지고 6만 가구에 정전이 발생했습니다. 또, 뉴욕에선 그해 12월, 낮 기온이 23℃까지 오르는 이례적인 이상고온 현상이 나타났고요.
결국, 다가오는 여름에 대한 걱정도 커지고 있습니다. 여름 동안 무덥거나 비를 퍼붓고, 겨울 동안 포근하거나 눈 또는 비를 퍼부은 기상 현상의 양극화에 슈퍼 엘니뇨가 존재했기 때문입니다. 다가오는 미래를 미리 보기 위한 가장 현실적인 방법은 과거를 복기하는 겁니다. 금세기 우리나라의 여름철 기상 요소와 엘니뇨의 관계를 살펴보겠습니다. 2000년부터 2022년까지, 23년의 시간 동안 엘니뇨는 총 5차례 찾아왔습니다. 2002년과 2004년, 2009년과 2015년, 그리고 2019년이었죠.
최근 23년간, 전국 여름철 평균기온은 들쑥날쑥을 반복하는 가운데 대체로 우상향하는 경향성을 보이고 있습니다. 다만 “엘니뇨로 폭염이 찾아온다”고 단언하기엔 무리가 있었습니다. 금세기 들어 가장 기온이 낮았던 여름인 2003년(계절 평균기온 22.2℃)도, 반대로 가장 무더웠던 2018년(계절 평균기온 25.3℃)도 모두 엘니뇨와는 무관했습니다. 2003년, 엘니뇨-라니냐 감시 해역의 해수면 온도는 평년 수준을 크게 벗어나지 않았습니다. 2018년은 라니냐로 시작해 엘니뇨로 마무리되는 시기였고요. 금세기 유일한 '슈퍼 엘니뇨'의 해인 2015년, 여름철 평균기온은 23.5℃로 금세기 평균(23.9℃)을 밑돌았습니다.
그렇다면, 강수는 어땠을까요. 7~8월 전국 강수일수와 강수량을 살펴봤습니다.
강수일수만 놓고 보자면, 기온과 마찬가지로 엘니뇨와의 관계성을 찾아보긴 쉽지 않았습니다. 그런데 강수량은 상황이 조금 달랐습니다. 금세기 최고 강수량과 최저 강수량 모두, 엘니뇨의 해가 차지한 겁니다. 2002년 7~8월, 전국 강수량은 무려 854.7mm에 달했습니다. 금세기 평균인 582.3mm의 1.5배에 육박했죠. 반면 2015년엔 294.9mm에 그쳤습니다. 금세기 평균의 절반에 불과했던 겁니다.
이러한 기상 현상의 양극화, 불확실성의 급증은 왜 일어나는 걸까요. 바로, 기압의 미묘한 위치 차이 때문입니다. 앞서 설명해드린 것처럼, 엘니뇨가 발생하면 서태평양엔 하강기류가, 즉, 고기압이 발달하게 됩니다. 이 고기압이 어디에 위치하느냐에 따라 한반도의 상황이 달라지는 것이죠.
적도 부근 서태평양에 자리하게 된 고기압이 동남아 지역과 가깝게 위치하면, 이곳의 수증기가 한반도로 올라오는 것이 어려워집니다. 여름철 강수는 평소보다 줄어들 수밖에 없는 겁니다. 그런데, 이 고기압이 동남아 지역과 조금 거리를 두게 되면 상황은 달라집니다. 동남아 지역의 앞바다와 고기압의 틈새로 덥고 습한 공기가 한반도로 쭉 유입되게 되죠. 이른바 '대기의 강'이라고 불리는 수증기가 쭉쭉 한반도로 유입되며 호우를 부르는 겁니다.
엘니뇨가 미치는 영향은 지역에 따라, 또 계절에 따라 다릅니다. 통상 여름철엔 저위도 지역과 남반구가 더 많은 영향을 받고, 겨울철엔 영향의 범위가 중위도로 확대됩니다. 아래의 지도는 그러한 영향을 그림으로 표현한 지도입니다.
미국의 NOAA(국립해양대기국)가 정리한 지역별 엘니뇨 원격상관 모식도에 따르면, 엘니뇨로 인한 여름철 한반도 영향은 패턴화가 어렵다는 것이 다시금 드러납니다. 엘니뇨로 겨울철 기온이 높아지는 것은 통계적으로도 확실히 그 영향이 나타나지만, 여름철은 엘니뇨에 따른 기상현상을 특정하기 어렵다는 것이죠. 이런 상황에서 “슈퍼 엘니뇨로 폭염이 찾아올 것이다”, “슈퍼 엘니뇨로 호우가 잇따를 것이다” 온갖 최악의 상황을 가정한 보도가 쏟아지고 있는 것이고요.
우리가 엘니뇨의 존재를 알게 된 것은 500년도 되지 않았습니다. 하지만 엘니뇨와 라니냐는 그 이전에도 존재하던 현상입니다. 지구가 우리에게 숙제처럼 내준 이 현상에 맞서기 위한 연구와 대응 노력은 지금도 이어지고 있고요. 그런데 아이러니하게도 정작 우리는 이 현상을 뛰어넘는 수준으로 지구를 괴롭히고 있습니다.
지구에서 땅보다 훨씬 많은 면적을 차지하는 바다, 그 바다 중에서도 가장 드넓은 태평양이 수년간 라니냐로 평년보다 차가웠음에도 불구하고 지구의 기온은 계속해서 뜨거워지고 있었습니다. 우리가 뿜어댄 온실가스 때문입니다. 우리가 한 행동의 결과는 단순히 '평소보다 좀 더 더운 지구'를 만드는 데에 그치지 않았습니다. 그 피해는 고스란히 우리에게 되돌아왔죠. 지구에서 정말 한없이 작은 존재인 인간이 지구 시스템 전반에 너무도 큰 영향을 미치는 겁니다.
'지구는 스스로 원위치를 찾아가려는 능력을 갖추고 있다'며 자연스럽게 기후변화가 해결될 거라고 주장하는 이들도 있습니다. 그런데, 우리가 지금 하고 있는 일들은 지구 시스템이 스스로 해결할 수 있는 수준을 한창 넘고 있습니다.
지구의 입장에서 거의 유일한 외부 열 공급원은 태양입니다. 지구는 그 열을 우주로 되돌려보내거나, 일부를 나눠 흡수하며 생명체가 살기 좋은 환경으로 만들고 있고요. 2006~2020년, 태양으로부터 온 열에너지 가운데 우주로 되돌아간 것을 제외한 열 중 89%는 바다가 품어줬습니다. 5%는 우리의 땅이 흡수해줬고, 4%는 해빙과 빙하와 같은 빙권이 흡수해줬습니다. 우리가 살아 숨 쉬는 대기가 흡수한 것은 불과 2%에 그쳤죠. 지구는 이렇게 우리가 '숨 쉴 만한 기온'을 만들기 위해 애쓰고 있는데, 우리는 그러한 대기에 온실가스를 뿜어대고 있습니다.
그럼에도 지구는 그 온실가스마저도 어떻게든 품어주고자 노력하고 있습니다. 2012~2021년, 10년간 우리 인간의 인위적인 활동으로 뿜어져 나온 이산화탄소의 양은 연평균 10.8GtC 가량입니다. 대기에 뿜어낸 것이 10.8GtC인데, 이중 대기에 그대로 남게 되는 것은 5.2GtC에 불과합니다. 우리가 배출한 이산화탄소의 52%를 지구가 흡수해준 겁니다. 반 이상을 이처럼 지구 시스템이 애써 흡수하고 있음에도 불구하고, 우리는 지금 이 순간에도 너무도 많은 양을 계속 뿜어대고 있습니다. 그 결과, 대기중 이산화탄소 농도는 기록 경신을 이어가고 있고요.
이렇게 우리가 한 행동의 결과는, 그로 인한 기상이변 등 불확실성의 증대는 지구 스스로가 갖고 있던 불확실성을 뛰어넘은 지 오래입니다. 그럼에도 “온실가스 배출이 계속해서 늘어나고 있다”, “그로 인한 기후변화가 날로 심각해지고 있다”는 연구 결과와 보도보다 “올해 역대급 엘니뇨가 찾아온다”는 예측 결과나 보도에 더 관심 갖고, 더 심각하게 받아들이고 있죠.
지구가 얼마나 더 버티나, 언제까지 우리의 잘못을 품어줄 수 있나, 그 임계점을 시험해보려는 것일까요. 우주 속 작디작은 파란 별, 그 별에서도 작디작은 인간이라는 존재가 과연 이렇게 지구 시스템 전체에 막대한 영향을 계속해서 미치는 것이 언제까지 가능할까요. 결자해지. 답은 우리에게 있습니다. 우리가 해결하지 않는다면, 엘니뇨와 라니냐는 가뿐히 넘어서는 기후변화로 인한 불확실성은 홍수와 가뭄, 폭염과 한파로 이어지고, 이는 결국 복구하기 어려운 피해에서 복구할 수 없는 큰 피해로 이어질 수밖에 없습니다.
박상욱 기자 park.lepremier@jtbc.co.kr