2023년은 지구 역사상 가장 더운 해로, 평균 기온은 20세기 평균보다 화씨 2.12도 더 높습니다. 이는 2016년에 수립된 이전 기록을 뛰어넘는 것입니다. 특히, 지난 10년 동안 연평균 기온이 가장 높은 10차례의 기온이 모두 발생했습니다. 아울러 2024년 여름 최고 기온과 일일 최고 기온도 신기록을 경신할 것으로 예상된다.

계속해서 상승하는 지구 온도가 일부 사람들에게는 새로운 소식이 아닐 수도 있지만, 놀라운 현상이 나타나고 있습니다. 특정 지역에서는 기존 지구 온난화 모델이 예측하고 설명하는 것보다 더 극심한 열파가 반복적으로 발생하고 있습니다.

최근 연구는 남극 대륙을 제외한 모든 대륙에서 발생하는 이러한 지역의 최초의 글로벌 지도를 제공합니다. 최근 몇 년 동안 이러한 폭염으로 인해 수만 명이 사망하고 농작물과 숲이 시들고 파괴적인 산불이 발생했습니다.

관측된 폭염이 기후 모델 추세를 초과하는 지역. 상자 내의 가장 어두운 빨간색 영역이 가장 극단적입니다. 밝은 빨간색과 주황색이 모델을 압도하지만 그만큼 많지는 않습니다. 노란색은 모델과 잘 일치하는 반면 녹색과 파란색은 모델 예측보다 낮습니다. 이미지 출처: Kornhuber et al., PNAS2024에서 수정됨

연구에서는 "최근 지역 규모의 기상 이변으로 인해 기후 모델이 지구 평균 기온 변화와 지역 기후 위험 사이의 관계를 어느 정도 적절하게 추정할 수 있는지에 대한 의문이 제기될 정도로 규모와 예상치 못한 규모로 이전 기록이 깨졌습니다."라고 밝혔습니다.

컬럼비아 기후연구소 산하 라몬트-도허티 지구 관측소의 겸임 과학자인 연구 주저자 카이 콘후버(Kai Kornhuber)는 “이것은 우리가 아직 완전히 이해하지 못한 물리적 상호작용으로 인한 극단적인 경향을 포함하고 있습니다.”라고 말했습니다. "이 지역은 임시 온실이 됩니다." Kornhuber는 또한 오스트리아에 있는 국제응용시스템분석연구소(International Institute for Applied Systems Analysis)의 선임 연구학자이기도 합니다.

최근 미국 국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표된 이 연구에서 연구자들은 지난 65년 동안 폭염을 조사한 결과 일부 지역에서는 극심한 더위가 온화한 기온보다 훨씬 빠르게 증가한다는 사실을 발견했습니다. 이로 인해 최대 온도가 반복적으로 초과되는 경우가 많으며 때로는 경고 수준에 도달하기도 합니다. 예를 들어, 2021년 6월 미국 태평양 북서부와 캐나다 남서부에서 9일 동안 발생한 폭염은 일부 지역의 일일 최고 기온 기록을 깨뜨려 섭씨 30도(화씨 54도)에 이르렀습니다. 다음날, 극심한 더위로 인해 초목이 말라가면서 마을은 산불로 완전히 불탔습니다. 오리건주와 워싱턴주에서는 열사병과 기타 건강 문제로 수백 명이 사망했습니다.

연구자들은 북반구 제트기류의 구불구불한 흐름이 남쪽에서 뜨거운 공기를 끌어당겨 북미와 유라시아의 광대한 지역에 막대한 폭염을 일으킨다는 사실을 발견했습니다. 이 이미지는 2020년 연구에서 나온 것입니다. 이미지 출처: Kornhuber 외, 자연 기후 변화, 2020

이러한 극심한 폭염은 주로 지난 5년 정도에 발생했지만, 일부는 2000년대 초반이나 그 이전에도 발생했습니다. 가장 큰 영향을 받는 지역에는 인구가 많은 중국 중부, 일본, 한국, 아라비아 반도, 호주 동부 및 아프리카의 산재한 지역이 포함됩니다. 다른 지역으로는 캐나다의 북서부 지역과 북극의 고지대 섬, 그린란드 북부, 남아메리카 남단, 시베리아의 산재한 지역이 있습니다. 가장 극단적인 지역은 아니지만 텍사스와 뉴멕시코의 일부 지역도 지도에 표시됩니다.

보고서에 따르면 가장 강력하고 지속적인 신호는 유럽 북서부에서 발생하는데, 그곳에서는 연속적인 폭염으로 인해 2022년에 약 60,000명, 2023년에 47,000명이 사망했습니다. 이러한 폭염은 독일, 프랑스, ​​영국, 네덜란드 및 기타 국가에서 발생했습니다. 최근 몇 년 동안 이곳은 일년 중 가장 더운 날이 여름 평균 기온의 두 배나 따뜻해졌습니다. 이 지역은 특히 미국과 달리 전통적으로 에어컨이 거의 필요하지 않기 때문에 이곳에서는 에어컨을 사용하는 사람이 거의 없기 때문에 특히 취약합니다. 허리케인은 계속됩니다. 이번 9월에만 오스트리아, 프랑스, ​​헝가리, 슬로베니아, 노르웨이, 스웨덴이 모두 새로운 최고 기온 기록을 세웠습니다.

연구원들은 이러한 통계적 추세를 "꼬리 확장"이라고 부릅니다. 이는 평균 여름 기온이 단순히 상승했음에도 불구하고 온도가 훨씬 상한선에 나타나거나 예상을 초과하는 이상 현상입니다. 그러나 이 현상이 모든 곳에서 발생하는 것은 아닙니다. 연구에 따르면 다른 많은 지역의 최대 기온은 실제로 모델 예측보다 낮습니다. 이러한 지역에는 미국 중북부와 캐나다 중남부의 광대한 지역, 남미 내륙, 시베리아 대부분, 아프리카 북부 및 호주 북부가 포함됩니다. 이 지역에서도 열이 증가하고 있지만 극심한 열은 평균과 비슷하거나 느린 속도로 증가하고 있습니다.

많은 경우 전반적인 기온 상승으로 인해 폭염이 발생할 가능성이 높아지지만 극심한 폭염의 원인은 완전히 명확하지 않습니다. 유럽과 러시아에서 Kornhuber가 주도한 초기 연구에서는 폭염과 가뭄이 제트기류의 흔들림에 기인한다고 밝혔습니다. 제트기류는 먼 북쪽의 역사적으로 추운 기온과 더 남쪽의 따뜻한 기온의 영향을 받으며 종종 좁은 띠에 국한됩니다. 그러나 북극은 지구의 나머지 지역보다 평균적으로 훨씬 빠르게 따뜻해지고 있으며, 이로 인해 제트 기류가 불안정해지고 제트 기류가 소위 로스비 파(Rossby wave)를 생성하여 남쪽에서 뜨거운 공기를 끌어당겨 일반적으로 며칠 또는 몇 주 동안 극심한 더위를 경험하지 않는 온대 지역에 머물게 합니다.

이것은 단지 가설일 뿐 극단적인 현상을 모두 설명할 수는 없는 것 같습니다. Lamont-Doherty University 대학원생 Samuel Bartusek과 최신 논문의 공동 저자가 이끄는 치명적인 2021년 태평양 북서부/캐나다 남서부 폭염에 대한 연구에서는 다양한 요인을 발견했습니다. 이들 중 일부는 장기적인 기후 변화와 관련이 있는 것으로 보이며 다른 일부는 우연한 요인과 관련이 있는 것으로 보입니다. 이번 연구에서는 제트기류의 교란이 유럽과 러시아에 영향을 미치는 것으로 생각되는 로스비파와 유사하다는 사실을 발견했습니다. 이 연구는 또한 수십 년 동안 천천히 상승하는 기온으로 인해 해당 지역의 식물이 말라서 더운 날씨가 닥칠 때 식물이 공기 중으로 증발할 수 있는 물의 양이 적어 열을 조절하는 데 도움이 되는 과정을 발견했습니다. 세 번째 요인은 태평양 표면에서 열을 모아 육지를 통해 동쪽으로 전달하는 일련의 작은 대기파입니다. 유럽과 마찬가지로 이 지역에도 에어컨이 일반적으로 필요하지 않기 때문에 거의 설치되지 않아 사망자 수가 증가했을 수 있습니다.

Bartusek은 이번 폭염이 너무 극심해서 예측할 수 없는 '검은 백조'라고 부르기가 쉽지만 완전히 예측할 수 없는 것과 믿을 수 있는 것과 완전히 예측 가능한 것 사이에는 분류하기 어려운 경계가 있습니다. 저는 이것이 회색 백조에 더 가깝다고 생각합니다.

부유한 미국은 다른 많은 지역보다 잘 준비되어 있지만, 과도한 열로 인해 허리케인, 토네이도, 홍수 등 다른 모든 기상 원인을 합친 것보다 더 많은 사람이 사망합니다. 올해 8월에 발표된 연구에 따르면 연간 사망률은 1999년 이후 두 배 이상 증가했으며, 2023년에는 2,325명이 더위 관련 사망으로 사망할 것으로 예상됩니다. 이로 인해 최근에는 대중의 인식을 높이고 정부가 이에 대비하도록 하기 위해 허리케인과 유사한 폭염이라는 이름을 붙여야 한다는 요구가 제기되었습니다.

Kornhuber는 "전례 없는 특성으로 인해 이러한 폭염은 종종 건강에 매우 심각한 영향을 미치고 농업, 식생 및 인프라에 치명적인 피해를 입힙니다."라고 말했습니다. "우리는 이러한 폭염에 대처할 준비가 되어 있지 않으며 빠르게 적응하지 못할 수도 있습니다."

/ScitechDaily에서 편집됨