September 17,2019

예측 불가 ‘북미 토네이도’ 해수면 온도로 알아맞힌다

기초과학연구원 "4월 토네이도 생성 과정 규명"

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예측 불가 영역으로 여겨지던 북미 지역 토네이도 발생을 바닷물 표면 온도 패턴으로 미리 알 수 있다는 연구 결과가 제시됐다.

기초과학연구원(IBS) 악셀 팀머만 기후물리 연구단장(부산대 석학 교수) 연구팀은 4월에 발생하는 북미 지역 토네이도 발생 횟수가 해수면 온도와 대규모 기압 패턴의 영향을 받는다고 22일 밝혔다.

토네이도는 최고 시속 100㎞로 회전하는 파괴력이 큰 회오리바람이다. 전 세계 75% 정도(평균 1000여개)가 북미에서 생긴다.

2011년에는 1898개의 토네이도가 일어나 500명 이상의 사상자를 내기도 했다.

토네이도는 봄에서 여름으로 가는 길목인 4∼5월에 주로 나타나는데, 발생 여부를 미리 알기가 어려웠다.

반경 수백m 가량의 비교적 좁은 지역에서 관찰되는 현상이어서 장기 예보가 쉽지 않았다.

IBS 연구팀은 62년간 축적한 북미 지역 토네이도 관측 자료와 모형 시뮬레이션을 분석했다.

이를 통해 4월로 시기를 한정할 경우 해수면 온도가 특정 패턴을 가지면 발생 횟수가 증가한다는 사실을 확인했다.

연구팀은 음의 태평양 북미 패턴에 주목했다.

이 패턴은 중앙 태평양에서부터 멕시코만 일대에 고기압·저기압·고기압으로 파동 형태의 기압이 형성되는 것을 말한다. 중앙 태평양 지역이 평년보다 따뜻하고 미 서쪽 해안이 차가우며, 멕시코만이 따뜻할 때 만들어진다.

연구팀에 따르면 이 기압 패턴이 4월에 보일 경우 멕시코만에서부터 다량의 수증기가 유입된다. 수증기는 미 서부 로키산맥 오른쪽을 따라 이동해 내륙의 강한 바람을 수직 형태로 회전시키는 연료 역할을 한다.

그 결과 토네이도는 미국, 특히 동부 내륙을 강타하게 된다.

해수면 온도 영향력은 4월에 국한된다. 5월에는 로키산맥에 풍부한 수증기와 강한 회전성 바람이 존재하기 때문에, 해수면 온도와 토네이도 발생 사이의 직접적인 연관성이 사라진다고 연구팀은 설명했다.

이준이 연구위원(부산대 기후과학연구소 조교수)은 “(4월 토네이도의 경우) 그간 1∼2주 전에 이뤄졌던 발생 예측을 수개월 앞당길 수 있을 것”이라며 “이번 연구와 해수면 온도 예측값을 이용하면 토네이도 발생 횟수의 장기 예측도 가능할 것으로 본다”고 말했다.

논문은 이날 오전 3시(한국시간) ‘사이언스 어드밴시스’(Science Advances)에 실렸다.

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