통가 해저화산 폭발 성층권 수증기 5% 늘리며 온난화 유발

지구 기온 낮춘 다른 대형 화산과는 상반된 대기 작용

지난 1월 남태평양의 섬나라 통가의 해저화산 ‘훈가 통가-훈가 하파이’가 폭발할 때 성층권으로 엄청난 양의 수증기가 유입되면서 이전 대형 화산폭발 때와는 다른 대기반응을 유발해 단기적으로 온난화를 유발한 것으로 나타났다.

미국 국립대기연구센터(NCAR) 기상학자 홀거 뵈멜 박사가 이끄는 연구팀은 상층대기 측정용 기구를 이용해 수집한 자료를 분석해 얻은 이런 결과를 과학 저널 ‘사이언스'(Science)에 발표했다.

사이언스와 외신 등에 따르면 연구팀은 통가 화산 폭발로 적어도 50 테라그램(Tg·1Tg=1조g)의 수증기가 성층권으로 직접 유입됐으며, 성층권 수증기 양을 평균 5% 이상 늘려놓은 것으로 분석했다.

연구팀은 수증기 급증이 이산화탄소(CO₂)와 같은 온실가스 역할을 해 지금까지 연구돼온 대형 화산폭발 때와는 다른 대기 반응을 유발한 것으로 제시했다.

화산이 폭발하면 많은 양의 가스와 재, 에어로졸(부유 미립자)을 뿜어내는데, 특히 재나 황을 함유한 가스는 고도 10∼50㎞의 성층권까지 유입돼 지구 기온을 끌어내리고 오존 파괴를 가속하는 것으로 알려져 있다.

지난 1991년 필리핀 피나투보 화산 폭발 때 지구 평균기온이 1년 이상 0.6℃ 떨어진 것도 그런 대표적 사례 중 하나다.

성층권에 유입되는 수증기는 화산에서 분출된 에어로졸로 인한 기후변화를 완화하는 역할을 하지만 화산이 발원지는 아니었으며, 이전 대형 화산폭발 때도 이처럼 많은 양의 수증기가 유입된 적은 없었다고 한다.

연구팀은 통가 해저화산이 폭발하면서 5천만t 이상의 수증기가 유입되며 유발한 대기적 충격은 아직 불확실한 상황이지만 성층권은 냉각하고 지상의 기온은 올리는 역할을 했을 것으로 분석했다. 또 이런 효과는 성층권에 유입됐다가 중력작용으로 이탈하는 화산 에어로졸이 유발하는 것보다 더 오래갈 수 있다고 밝혔다.

하지만 통가 화산 폭발로 인한 기온 상승 폭까지 제시하지는 못했다.

뵈멜 박사는 미국 항공우주국(NASA)의 위성 자료를 이용한 앞선 연구에서는 성층권에 유입된 수증기를 146 Tg로 제시한 것과 관련, AP통신과의 회견에서 위성사진이 상층대기 측정용 기구가 놓친 부분을 포착했을 수도 있다고 인정했다.

그는 어느 쪽이든 통가 화산 폭발은 최근에 보지 못했던 규모로 이를 연구하는 것은 지구 대기에 관한 새로운 통찰력을 제공해줄 수 있다고 덧붙였다.

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