'지구 온난화로 열대 저기압이 대형화되고 있다'는 것이 스파콘 시뮬레이션으로 나타난다

'지구 온난화로 열대 저기압이 대형화되고 있다'는 것이 스파콘 시뮬레이션으로 나타난다

미국을 덮치는 허리케인은 해마다 위력을 더해가고 있다고 알려져 2018년 8월 상륙한 허리케인 하비의 총 피해액은 1250억달러로 나타났고, 같은 해 10월에는 허리케인 왈라카가 하루아침에 하와이의 외딴섬을 통째로 없애는 일도 발생했다. 

그러던 중 미국 로렌스 버클리 국립연구소 연구원이 허리케인 강우량은 지구온난화로 인해 증가하는 추세이며 앞으로는 열대저기압 강우량이 최대 30%나 늘어나 더 큰 피해를 줄 수 있다고 예측했다.

마이클 베너 로렌스 버클리 국립연구소 씨와 기후과학자 크리스티나 패트리콜라는 지구온난화가 어떻게 열대 기후에 영향을 미치는지 시범화하기 위해 허리케인 앤드루, 허리케인 카트리나, 허리케인 매튜, 하이얀 태풍 등 현실에서 발생한 열대저기압의 형성 상륙 풍속을 슈퍼컴퓨터 상에 시뮬레이트했다.

[참고] 실제로 허리케인 카트리나의 상륙을 시뮬레이션한 모습. 카트리나의 궤도는 붉은 점으로 표시되어 있다.
Simulation of Hurricane Katrina at 3km resolution - YouTube

베너와 패트리콜라는 슈퍼컴퓨터 상의 시뮬레이션 정확도를 확인한 후 지구온난화의 영향이 없었던 경우를 가정하고 지금보다 좀 더 서늘한 기후에서 15개 열대저기압 시뮬레이션을 재실행했다. 덧붙여 1개의 테스트에 대해 셋업에 몇주간, 시뮬레이션의 실행에 꼬박 하루를 필요로 한다고 해, 시간이 꽤 필요한 프로세스라고 한다.

시뮬레이션 결과 온난화의 영향으로 허리케인 카트리나, 허리케인 이루마, 허리케인 마리아의 평균 강우량이 49% 증가한 것으로 나타났다. 또한 풍속이나 해수면의 압력에는 기후변화의 영향을 거의 볼 수 없는 것으로 나타났다.

특히 허리케인 이루마와 허리케인 마리아의 경우 비는 허리케인의 중심지역에 집중되어 있었고, 허리케인 직하 지역에서 대규모 수해는 온난화로 인해 증가한 강우와 허리케인 폭풍이 합쳐지면서 빚어진 것으로 나타났다.

게다가 베너와 패트리콜라는 향후 예상되는 온난화의 영향으로 현재의 평균 기온보다 3~4도가량 높은 상황을 설정한 시뮬레이션을 실행했다. 그러자 현 시점에서는 영향을 미치지 않았던 풍속도 변화해 최대 시속 29마일(47킬로미터)까지 도달했다고 두 사람은 보고했다.

열대 저기압 연구는 최근 크게 확대되고 있으며, 최근 몇 년간 허리케인과 태풍이 대형화되고 있는 것은 인간의 활동에 의한 영향이 크다는 것이 지적되고 있다. 

예를 들어 아이오와대와 프린스턴대 연구자들이 발표한 또 다른 연구에서는 텍사스州의 대도시 휴스턴이 허리케인 하비에 의한 큰 타격을 입은 것은 휴스턴에 늘어선 고층 빌딩들이 저항물이 돼 강우량 증가를 촉진시켰기 때문이라고 한다. 
또 휴스턴 같은 대도시에서는 열이 많이 나는 콘크리트에 의해 기온이 올라가 상승기류가 발생하고 강수량이 증가하는 데다 지면이 대부분 콘크리트로 포장돼 있어 비가 스며들지 않고 수해를 악화시킨다는 지적도 있다.

베너와 패트리콜라는 「장래의 기후변화가 열대 저기압의 강도와 강수량을 변화시켜, 높은 파도·폭풍·홍수·삼림이나 생태계에 관한 사회적 영향을 악화시킬 가능성이 있다」라고 논하는 한편, 광범위한 결론을 내기 전에 보다 많은 모델에서 시뮬레이션을 실시할 필요가 있다고 코멘트하고 있다.

Anthropogenic influences on major tropical cyclone events|Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0673-2