엘리뇨와 라니냐의 발생원리과 미치는 영향

 

엘니뇨'와 '라니냐'는 전 세계에 어떤 영향을 미칠까?
지구의 기온과 강우량은 열대 태평양의 해수면 온도가 변하는 '엘니뇨-남방진동(ENSO)' 주기의 영향을 받는다.

서로 정반대이지만 전 세계 날씨에 막대한 영향을 끼치는 '엘니뇨'와 '라니냐'에 대해 살펴 보도록 하자.

 

 

 

 

엘리뇨(El Niño) - 해수면 온도 상승

남아메리카 페루 및 에콰도르의 서부 열대 해상에서 수온이 평년보다 높아지는 현상이다. 스페인어로 그대로 직역하면 '남자아이', '소년'을 뜻하며 더 나아가서는 '아기 예수'를 뜻한다. 흔히 크리스마스를 전후로 하여 발생하기 때문에 이와 같은 이름이 주어졌다. 그런데, 엘니뇨는 스페인어로 선물이라는 뜻이기도 하다. 엘니뇨가 발생할 시, 어획량이 너무 급감해 사실상 배를 타고 나갈 의미가 없어, 어부로 하여금 크리스마스에 가족이랑 보낼 변명(?) 거리를 아기 예수가 선물로 줬다는 게 어원이라는 설도 있다. 일반적인 뜻은 남자아이라는 뜻이기에, 이와 반대되는 현상에는 여자아이라는 뜻을 가진 라니냐라고 부른다. 이것은 무역풍이 강해지는 기상현상. 두 현상을 통틀어 남방진동(Southern Oscillation) 혹은 ENSO(El Niño-Southern Oscillation)이라 한다.

 

엘니뇨와 라니냐를 기상이변으로 생각하는 사람이 많으나, 사실 시소가 움직이듯 지구의 에너지 균형에 따라 생기는 현상이다. 즉 인류가 출현하기 전부터 있었던 현상이라는 뜻. 다만 최근 들어서 지구온난화로 인해 그 진동의 폭이 커져서 이상기후를 야기하는 경우가 있다.

9~12월에 절정을 이루며, 엘니뇨가 일어나는 주기는 보통 3~6년이다.

 

 

발생 원리

지구에서는, 적도에서 살짝 남쪽 부분, 즉 인도네시아를 비롯한 호주부터 남미의 페루 구간까지는 남동무역풍이 분다. 우리나라에서는 편서풍이 불어 서쪽에서 동쪽으로 바람이 흐르지만, 여기는 반대이다. 엘니뇨가 발생하지 않은 일반적인 상황에서는, 상대적으로 따뜻한 바다 표층 부분의 온수가 바람이 밀어주어서 서쪽으로 몰리게 되고, 그렇게 온수가 빠진 영역을 심해저에 있던 차가운 물이 올라와 페루 서해안을 식힌다.

이 과정에서 페루 서해안의 수온약층이 얇아지고 심해저의 영양분이 표층까지 공급되어 어류가 늘어난다. 한편, 서쪽인 인도네시아 해안에서 열이 모이게 되어 따뜻해진 바다 위에서 저기압이 형성되고 많은 비가 내리게 된다.

그런데 엘니뇨가 발생하면 어떤 이유에서인지 이 무역풍이 약해지게 된다. 바람이 약해지는 것, 해수 순환이 변하는 것 등등은 엘니뇨의 부분이 아니라 그 자체이다. 아직 원인이 명확히 밝혀진 것도 아니며, 해수 온도의 변화가 바람의 세기 변화를 유발하는지, 바람의 변화가 해수 흐름을 변화케 하는지는 결국 닭이 먼저인지 달걀이 먼저인지 하는 문제와 같다.

아무튼 이렇게 엘니뇨가 발생하면, 무역풍이 약해져서 따뜻한 온수가 서쪽으로 '덜' 이동된다. 온수가 서쪽으로 빠져줘야 심해수가 올라오는데, 이 현상이 약해지다 보니, 심해냉수의 용승이 적어져 페루에서는 따뜻한 해수가 지속되고 어획량이 감소한다. 한편, 인도네시아 입장에서는 온수가 모이는 지점이 인도네시아까지 못 오고 동쪽으로 멀어진다.

태평양 한 가운데까지밖에 온수가 전달되지 못하게 되고, 따라서 저기압대가 이전보다 훨씬 동쪽에 생기게 된다. 당연하게도 인도네시아는 고기압대에 놓이게 되다 보니, 강수량이 적어져 건조해지고, 산불이 심하게 생긴다. 바로 위에 있는 사진에서 이를 확인해 볼 수 있다. 사진에서 페루 부근의 심해저 용승이 화살표 아래 방향으로 내려가는 것이 보이고 온수가 모이는 지점이 인도네시아 부근이 아닌 오히려 동태평양 근처에 생겨, 그곳에서 저기압이 발달해 있는 모습이 그려져 있는 것을 볼 수 있다.

이런 현상은 비단 적도 부근의 남태평양에만 미치는 것이 아니다. 성층권의 제트기류부터 시작해서 심해해류순환까지 영향을 미쳐 전 지구에 기상 변화를 가져온다. 이런 변화는 연쇄과정을 거쳐 엘니뇨가 다시 약해지게 만들고 라니냐를 발생시키는 순환과정이 일어나게 된다. 이렇게 엘니뇨와 라니냐의 사이클이 계속 지속되는 것이다.

엘니뇨와 라니냐는 지구에서 1만 년 전부터 계속 반복되는 현상이나 최근 기후변화 때문에 (다른 모든 이상기후들처럼) 그 정도가 심해져 걱정이 커지고 있다.

 

영향

 

엘니뇨가 발생 할 경우 필리핀, 호주 쪽은 강수량이 적어져 가뭄, 대규모 산불이 발생할 수 있는 반면 적도 근처인 미국 남부나 멕시코 쪽이 강수량이 늘어나 태풍이나 허리케인, 폭설, 홍수 등의 기상현상으로 인해 피해가 발생한다. 또한 대한민국도 2015년같이 고온건조한 날씨가 나타난다.

대한민국의 경우 서태평 양 위치해 있기 때문에 엘니뇨가 발생하면 바닷물이 평소보다 차가워져 여름이 시원해지는 경향이 있다. 하지만 바닷물이 차가워지면 하강기류가 발달하기 때문에 가뭄이 들 확률이 높다. 실제로 2015년에 발생한 가뭄도 엘니뇨가 영향을 줬다는 분석이 있다. 반면 라니냐가 발생하면 서태평 양 온도가 상승해서 여름이 뜨거워진다.

여담으로 라니냐가 끝나고 수온이 올라서 엘니뇨가 시작될 무렵에는 여름이 더운 경향이 많고(1939년, 1943년, 1994년, 1997년, 2004년, 2006년, 2018년 등) 엘니뇨가 끝나고 라니냐가 시작된 무렵의 여름이 폭우가 잦은 경향이 많다.(1998년, 2010년, 2020년 등)

 

엘리뇨 사례

 

 

 

 

 

 

라니냐(La Niña)  - 해수면 온도 하락

 

서태평양의 수온이 상승하면서 동태평양의 수온이 낮아지는 현상을 말한다. 무역풍이 다른 해보다 강해질 때 생긴다.

이름의 유래는 스페인어로 여자아이를 뜻하는 단어 La Niña. 원인과 영향이 반대되는 엘니뇨의 반대의 개념으로서 붙은 이름이다.

 

 

발생원리

적도 부근 바다는 무역풍으로 인해 북반구에선 북서쪽으로, 남반구에선 남서쪽으로 해류가 흐른다. 그런데 태평양에서 무역풍이 다른 해보다 강해지면 서태평 양 적도 부근엔 두꺼운 온수층이 형성되고 동태평양의 온수층은 얕아진다. 이로 인해 동태평양에서의 용승이 강해져 심층수가 더욱 많이 올라오게 되고, 그리하여 동태평양의 찬 해수가 더욱 차갑게 되어 1년 중 5개월 이상 동안 해수면 온도가 평소보다 0.5℃ 이상 낮아진다.

 

 

영향

 

동남아시아와 오세아니아, 남아프리카에는 홍수가 잦아지고 반대로 남아메리카 태평양 연안 사막은 평소보다 더 건조해져 가뭄이 발생한다. 또한 동남아시아, 북아메리카, 남아메리카 연안에는 한파가 발생하고, 호주에는 이상 고온이 나타난다. 또한 적도 부근 동태평양의 기압은 평상시보다 상승하고 서태평 양의 기압은 평상시보다 하강하여 두 지역의 기압차는 평상시보다 더 커진다.

한반도 역시 ENSO의 영향을 받는다. 통상적으로 라니냐가 발생할 경우 11~2월에는 기온이 낮고 건조해진다고 알려져 있다. 그러나 한반도의 겨울 기후는 ENSO 뿐만 아니라 북극진동지수(AO), 매든-줄리안 진동(MJO), 해들리 순환 등이 복합적으로 상호작용하여 형성되고, 특히 카라-바렌츠 해와 추크치-동시 버려해의 수온 변화에 따른 블로킹 형성 위치가 한반도 한파의 큰 연관성이 있음이 알려져 있다. 한반도의 기온 및 강수량과 ENSO와의 상관관계는 있지만 지배적인 수준은 아니다.

 

라니냐 사례

 

 

 

 

 

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