美 과학자들 "올해 1000년만에 나타난 홍수 원인, 대기공명"

미국서도 1000년만에 대홍수
곳곳서 '대기공명', 물폭탄 쏟아져

4일(현지시간) 텍사스주 샌앤젤로 지역의 홍수로 침수된 주택들의 모습. 로이터연합뉴스

7월 한 달 동안 아시아 전역과 미국, 심지어 시베리아에서도 폭우가 발생해 수많은 피해가 발생한 가운데 미국 과학자들이 이번 폭우의 주된 원인으로 '대기공명(atmospheric resonance)' 현상을 꼽았다. 대기공명은 기온상승 등 외부 자극으로 대기 내 에너지가 증폭되는 현상으로 수증기를 한꺼번에 비로 바꿔 집중호우를 발생시킬 수 있다. 지구온난화가 가속화될수록 대기공명 현상이 자주 발생해 여름철 기록적 폭우의 빈도가 더 높아질 것으로 우려되고 있다.

"대기공명으로 수증기 한꺼번에 비로 변해"

7일(현지시간) 인도 아삼주 호자이 지역에 내린 폭우로 주민들이 홍수로 잠긴 도로를 건너고 있다. AFP연합뉴스

올해 7월에는 우리나라를 비롯해 지구촌 곳곳에서 대규모 홍수가 발생했다. 중국에서는 2500만명이 피해를 입었고 파키스탄에서는 90여명이 숨졌다. 심지어 북극권 지역인 시베리아 오이먀콘 지역에서도 폭우로 가옥 100여채가 물에 잠겼다. 또한 바다건너 미국 텍사스 지역에서도 대규모 홍수로 135명의 사망자가 발생했다.

특히 텍사스 지역엔 1000년만에 나타난 기록적인 폭우가 홍수 피해로 이어졌다. 평소 텍사스의 여름철 강수량은 60~100㎜ 정도에 불과해 여름철 고온건조한 지역으로 알려져있는데 갑자기 폭우가 쏟아지면서 피해가 더 컸다. 지난 4일(현지시간)부터 7일 사이 텍사스 일부 지역에서는 3시간 동안 내린 비의 양이 3개월치 강수량인 250~350㎜과 비슷했다.

갑작스런 폭우에 대해 미국 과학자들은 대기공명 현상이 심해졌기 때문으로 보고 있다. 대기공명은 기온상승과 기타 요인 등으로 대기 중 외부에서 유입되는 에너지량이 증가하면서 특정 파장의 진폭이 확장되는 현상을 뜻한다. 대기공명 현상이 심해지면 각종 기상이변이 발생할 수 있으며 특히 대기 중 수증기를 급격히 비로 변환시켜 폭우를 일으킬 수 있다.

마이클 만 펜실베이니아대 기후학 교수는 CNN에 "음파나 해류가 고유진동수에 맞는 에너지 파장에 따라 진폭이 강화되는 것처럼 상층 대기에서도 비슷한 공명현상이 수주동안 지속되는 현상이 관측되고 있다"며 "이러한 기상패턴은 극심한 기상현상을 일으킬 수 있는데 20세기 중반 이후 이러한 패턴이 여름철에 3배 이상 증가했다"고 설명했다.

대기 중에 거대한 스펀지 기단 발생…"온난화로 더 심화될 것"

8일(현지시간) 네팔 군인들이 라수와가디 지역에서 홍수로 물에 빠진 이재민을 구조하고 있다. EPA연합뉴스

지구온난화가 갈수록 심해지면서 앞으로 여름철마다 극한호우(Extreme rainfall)가 일상적으로 반복될 것이란 우려도 커지고 있다. 기온이 올라갈수록 대기 중 수증기가 급격히 증가한 상태에서 대기공명 현상이 겹치면 많은 양의 비가 생성될 수 있다는 것이다.

UCLA대 기후연구원에 따르면 지구 평균기온이 1도 상승할 때마다 지표면에서 대기로 방출되는 수분량이 7%씩 늘어난다. 이로인해 지표면은 극심한 폭염과 가뭄이 이어지고 대기 중 수증기는 크게 늘어나 결국 폭우와 홍수로 이어진다. 수증기가 급격히 지표면에서 빠졌다가 폭우로 다시 내려오는 이 현상은 '기후 채찍질(Hydroclimate whiplash)'이라고 불린다.

대니얼 스웨인 UCLA대 기후연구원 교수는 CNN에 "올 여름 내내 대기에 지표 수분을 빨아들이는 거대한 스펀지와 같은 기단층이 생겨나 이례적으로 높은 습도가 형성됐고, 이후 공기 중 모든 물이 순식간에 빠져나와 기록적 강수량이 발생했다"며 "앞으로 평균 강수량의 변화는 크지 않더라도 극단적인 국지적 호우가 발생할 위험이 높아질 것"이라고 지적했다.

이현우 기자 knos84@asiae.co.kr