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한파와 블로킹 현상, 그리고 기후위기

자연대 홍보기자단 자:몽 8기 | 김민성 기자
 

기후위기
 

기후위기는 최근 전 세계의 관심이 집중되고 있는 주제이다. 그만큼 기후 위기라는 이슈는 심각한 문제이며, 그 정도가 강화되고 있다. 특히 2025년 초, 지구의 평균 기온 상승이 1.5‘C를 돌파했다는 뉴스는 사람들에게 큰 충격을 주었다. 사람들은 흔히 기후위기에 대해 말할 때 ‘지구가 뜨거워진다’, ‘지구온난화’ 등의 표현을 사용하곤 한다.
 

지구온난화=기후위기? 그렇다면 한파는?
 

하지만 온도 상승의 측면에서만 기후위기를 표현한다면, 큰 오해를 불러올 수 있다. 왜냐하면, 지구 평균 기온 상승은 기후위기라는 범주에 포함되는 현상이기 때문이다. 실제로 기후위기는 지구 기온 상승 외에도 홍수, 가뭄, 생태계 파괴 등 다양한 현상을 포괄한다. 특히, 기후위기에도 불구하고 매년 찾아오는 극한 한파는 지구온난화라는 상황과 모순적이다.
 

한파 일수의 추세
 

 아래의 그래프는 기상자료개방포털의 1980년부터 2025년까지의 연도별 한파 일수 자료이다. 그래프를 보면 알 수 있듯이, 지구 기온은 상승하는데 한파 일수에는 뚜렷한 증가나 감소가 보이지 않는다.
 
 

연도별 한파 일수 자료(이미지 출처: 기상자료개방포털)
 
 

 하지만 아래의 겨울 평균 기온의 추세를 보면 1980년부터 2025년까지 상승하는 중이다. 이 두 가지 자료를 해석해 본다면, 전체적인 겨울철의 기온은 상승하고 있음에도 매우 추운 날의 빈도수는 줄어들지 않고 있다는 사실을 알 수 있다. 그렇다면, 꾸준히 한반도에 한파가 찾아오는 이유가 무엇일까?
 
 

겨울철 평균기온 자료(이미지 출처: 기상자료개방포털)
 
 

한대 제트기류란?
 

한파에 관한 이야기를 껀내기 전에, 한대 제트기류란 무엇인지에 대해 먼저 알아보겠다. 한대 제트기류는 온도차에 의한 기압 경도력과 전향력이 균형을 이루어 만들어진 지균풍이다. 평균 온도가 높은 공기일수록 부피가 크기 때문에, 온도 차이가 있는 공기가 맞닿아 있는 곳에서의 등압면 고도는 온도가 높은 공기 쪽이 더 높다. 이런 이유로 서로 온도가 다른 공기에서 기압 경도력이  생긴다. 지균풍은 기압경도력 = 전향력인 바람을 뜻하는데, 한대 제트기류는 큰 온도차에 의한 강한 기압 경도력이 존재하기 때문에 전향력에 미례하는 풍속이 크다.
 

겨울 한파의 원인, 제트기류? 북극진동?
 

 만약, 인터넷에 ‘겨울철 한파 원인’이라고 검색해본다면, 많은 뉴스와 글들이 한파의 원인을 ‘제트기류가 느슨해졌다’, ‘제트기류가 약해져서 북극의 찬 공기의 남하를 막지 못했다’라고 제시한다.
 
 

약화된 제트기류로 한파를 설명하는 뉴스기사(이미지 출처: 뉴스원)
 
 

 제트기류의 약화만큼 많이 언급되는 것은 북극 진동이다. 북극 진동이란 북극의 극 소용돌이가 강약을 되풀이하는 현상이다. 양의 위상일 때는 그림 4의 왼쪽 그림처럼 동서 방향의 강한 소용돌이가 나타나고, 음의 위상일 때는 남북 방향의 흐름도 갖는 것을 볼 수 있다. 겨울철 한파가 올 때는 북극 진동이 음의 위상이기 때문에 북극 공기가 남하해서 우리나라에 차가운 공기가 유입된다는 설명이다.
 
 

북극진동으로 한파를 설명하는 뉴스기사(이미지 출처: 기상청)
 
 

제트기류는 ‘원인’이 아니다
 

위의 두 가지 설명 모두 제트기류가 찬 공기를 막는 역할을 한다고 제시한다. 하지만 제트기류는 특정 공기 덩어리가 이동하지 못하게 막는 역할을 하지 않는다. 다시 한대 제트기류의 개념을 떠올려 보면, 남북 방향의 강한 온도 경도와 지구 자전에 의한 전향력의 결과로 만들어지는 강한 지균풍이다. 즉, 제트기류의 변화는 찬 공기가 남하한 것의 원인이 아닌, 찬 공기와 더운 공기 경계의 변화에 따라 발생하는 현상이라고 보아야 한다.
 

블로킹 현상
 

 그렇다면 지균풍을 변화시키는 현상은 무엇이라고 부르는가? 바로 블로킹 현상이다. 블로킹 현상이란 중위도 편서풍대에서 상층의 고/저기압이 정체하여 상층에서 동서바람이 약화되고 남북바람이 강화되는 현상을 말한다. 블로킹이라는 말 그대로 정체 고/저기압이 편서풍을 막아서는 것처럼 보이는 시스템이 생기는 것이다.
 
 

블로킹 현상 모식도(이미지 출처: 기상청)
 
 

 이 현상은 고위도 지역의 500hPa 지위 고도가 높거나, 저위도 지역의 500hPa 지위 고도가 낮을 때 발생한다. 블로킹 현상은 서에서 동으로 이동하던 기압계와 일기 시스템에 길게는 2주일까지 영향을 준다. 지위 고도는 온도가 높을수록 높은 특성이 있는데, 그림 5에서 블로킹 현상을 나타낸 그림을 보면 찬 공기가 평소보다 저위도에, 더운 공기가 고위도에 위치하고, 그와 동시에 제트기류의 방향은 남북 방향의 편차가 생긴다. 
 
 이런 공기의 배치는 주로 수륙 분포에 기인한다. 겨울철 한파를 유발하는 블로킹은 베링해의 고기압과 시베리아의 저기압이다. 두 블로킹이 발생하면 한국은 저기압(찬 공기)의 영향권 아래 놓이고 한파가 지속되는 것이다. 이러한 상황은 한반도에 음의 북극 진동이 영향을 주는 상황과 동치이다.
 

기후위기와의 연관성
 

 기후위기와의 연관성을 설명하기에 앞서 지위고도에 대해 짚어볼 필요가 있다. 지위고도란 단위 질량의 물체가 해당 고도까지 올라가는 데 필요한 일의 양이며, 특정 지역 공기의 온도가 높으면 지위고도가 높다. 공기의 온도가 높을수록 부피가 크기 때문이다.
 
 북극 진동이 양의 위상일 때는 북극과 중위도 사이의 지위 고도 차이가 크고, 음의 위상일 때는 작다. 정리하면, 중위도와 고위도 사이의 온도 차가 작을 때 음의 위상이다. 기후위기로 인한 북극 고온 현상은 북극 진동의 음의 위상을 강화했다. 물론 평균 기온 상승은 전 세계적인 현상이지만, 극지방의 온도 상승 폭이 가장 컸고, 그에 따라 지위 고도 상승 폭도 더 컸기 때문이다. 그렇기에 기후위기에도 불구하고 한파는 꾸준히 찾아왔던 것이다.
 

마무리하며
 

기후는 매우 복잡해서 쉽게 예측할 수 없고, 심해지는 기후위기가 앞으로 어떤 영향을 끼칠지 정확히 측정하기 힘들다. 이러한 겨울철 극한 한파와 관련해서도 다양한 결과의 연구가 존재한다. 매년 얼마나 심할지 알 수 없는 한파, 한파뿐만 아니라 여러 극한 기상에 대응하려면 지구가 뜨거워지는 것만이 기후변화가 아님을 인지하고 여러 변동성에 대비하는 것이 필요하다.

자연과학대학 홍보기자단 자:몽 김민성 기자 akms7938@snu.ac.kr
카드뉴스는 자:몽 인스타 그램 @grapefruit_snucns에서 확인할 수 있습니다.

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