‘기후 변화(climate change)'는 현재 인류가 직면하고 있는 가장 심각한 문제 중의 하나다. 지속적으로 가뭄을 일으키거나 열파·한파의 원인이 되어 사람들의 삶에 악영향을 미친다. 심할 경우 인류 멸망을 생각할 수 있을 만큼 심각한 상황이 이어질 수도 있다.

기후를 변하게 하는 요인으로 인위적인 것과 자연적인 것이 있다. 인위적인 요인으로 온실가스 배출, 삼림 파괴 등을 들 수 있다. 자연적인 요인으로는 태양 흑점 변화, 화산의 분화. 엘니뇨와 라니냐 등이 있다.

최근 들어서는 그 원인 중이 구름이 추가되고 있다. 12일 ‘사이언스’ 지에 따르면 1980년대 이후 먹구름(storm clouds)이 지상에서 더 높이 올라가고 있는 가운데 남극과 북극 방향으로 서서히 이전하고 있으며 기후변화에 심각한 악영향을 미치고 있다는 연구 결과가 나왔다.

먹구름 극지방으로 빠르게 이동 중 

막스플랑크 연구소의 기상학자 비외른 스티븐스(Bjorn Stevens) 박사는 이 같은 연구결과가 지난 1980년대 이후 기상위성을 통해 구름의 동향을 끈기 있게 정밀 분석한데 따른 것으로 향후 기후변화 원인을 설명하는데 큰 영향을 미칠 것이라고 말했다.

캘리포니아대 샌디에이고 캠퍼스 스크립스 해양연구소(UCSD)의 비랍하드란 라마나탄(Veerabhadran Ramanathan) 교수는 "구름이 폭풍과 결합해 극지방으로 이동하면서 태양열차단을 줄여 지구온난화의 원인이 되고 있다“고 말했다.

지구온난화를 가장 큰 피해를 받고 있는 곳은 아열대 지방이다. 그는 또 “구름층이 높아지면서 방사선을 흡수하지 못하고, 인류 건강에 심각한 악영향을 미칠 수 있다”고 우려했다. 이 같은 연구 결과는 최근 네이처 지 온라인판에 게재됐다.

라마니탄 교수에 따르면 구름은 기후변화 문제를 풀 수 있는 ‘고르디우스의 매듭(Gordian Knot)’이다. ‘고르디우스의 매듭’은 기원전 4세기경에 마케도니아의 국왕이었던 알렉산드로스 대왕이 프리지아 원정을 갔을 때 그곳 신전 기둥에 있던 매듭을 말한다.

복잡하게 얽히고설킨 매듭으로 아시아를 정복하는 사람만이 그 매듭을 풀 수 있다는 이야기가 전해지고 있었다. 알렉산드로스 대왕은 이 매듭을 푸는 것이 아니라 단칼에 끊어버렸다는 전설이 있다.

그러나 과학자들은 이 매듭이 쉽게 풀 수 없음을 잘 알고 있다. 라마니탄 교수에 따르면 기후가 이 구름들과 밀접하게 그 영향을 주고받으며 기후변화를 악화시키고 있는 중이다. 실제로 기후에 대한 구름의 영향은 막대하다.

중요한 역할로 태양빛을 반사해 다시 우주공간으로 내보내는 일을 하고 있다. 지구표면으로부터 발산된 태양열을 담요처럼 흡수해 그 열을 지구상으로 다시 돌려보내는 역할도 구름이 하고 있는 일이다.

구름 위치 높아지면서 생태계 위협 

과학자들은 구름의 변화를 정밀하게 관찰하면서 기후변화의 원인을 보다 더 정확하게 찾아낼 수 있다는데 의견을 같이하고 있다. 문제는 구름층이 항상 변화하고 있다는 점이었다. 때문에 기후변화에 대한 구름 효과를 명확히 제시하기 힘들었다.

이 문제를 해결하기 위해 과학자들은 1980년대 이후 끊임없이 관측 모델을 개선하면서 새로운 방식으로 위성자료들을 수집·분석해왔다. 정지궤도 위성을 통해 경사진 구름층의 변화를 측정하는 방식을 다양하게 개발해왔다.

또 극궤도 위성을 통해 매일 같은 장소에서 같은 시간에 구름층 변화를 관측했다. 그리고 그동안 알지 못했던 새로운 사실을 발견했다. 1980년대 이후 구름층이 더 두터워지고 있으며, 지구 중간 위도 지역에 몰려 있던 구름층이 차음 극지방으로 이동하고 있다는 것.

천둥 번개를 동반한 소나기를 내리는 먹구름인 뇌운(thunderclouds)의 높이가 상승하고 것으로 나타났다. 연구에 참여한 UCSD의 조엘 노리스(Joel Norris) 박사는 이 같은 변화들이 인도양의 열대성 태풍 사이클론(cyclones)의 이동과 일치하고 있다고 말했다.

그 이동경로가 차츰 극지방으로 이동하고 있다는 것. 상층 구름의 높이도 더욱 높아지고 있다고 말했다. 이 같은 변화는 기후에 심각한 영향을 미치고 있다. 구름층이 옅어지면서 아열대 지방의 건기가 늘어나고, 생태계를 파괴하는 요인으로 작용하고 있다.

더 심각한 현상은 지구 온난화다. 노리스 박사는 평소에 이들 구름층이 태양열을 방어하는 역할을 한다고 설명했다. 그러나 1980년대 이후 극지방으로 이동하면서 태양열을 막지 못하고 지구 온도를 높이는 요인으로 작용하고 있다고 설명했다.

구름의 역할 중에 빼놓을 수 없는 것은 방사선 흡수 기능이다. 그러나 구름의 위치가 높아지면서 생물에게 해로운 방사선 흡수 영역이 줄어들고 있다. 구름층의 이동으로 지구 생명이 위협받고 있다는 주장도 제기되고 있다.

과학자들은 1983년부터 2009년까지 구름층의 변화상황을 명확히 비교분석하고 있는 중이다. 앞으로 더 개선된 모델로 더 정확한 관측 결과를 내놓을 수 있을 것으로 예상된다. 구름이 지구온난화의 와일드카드로 부상하고 있는 중이다.