[뉴스웍스=문병도 기자] 온실가스 배출이 지속적으로 증가하면 21세기 말에는 전 지구 평균 온도가 약 4℃ 높아지고 일부 지역에서는 하루 800㎜가 넘는 극한 강우 현상까지도 발생할 수 있다는 예측이 나왔다.

악셀 팀머만 기초과학연구원(IBS) 기후물리 연구단장 연구팀은 미국 국립대기연구센터(NCAR)의 복합지구시스템모델(CESM) 그룹과 함께 인간의 활동이 대기·해양·육지·빙권 등 생태계 전반에 걸쳐 변화를 가져올 것이라는 강력한 증거를 제시했다.

공동 연구진은 최신 지구 시스템 모델을 이용하여 1850~2100년 기간의 평균 기후뿐만 아니라 수일 주기의 날씨에서 수 년 주기의 엘니뇨, 수십 년 주기를 가진 다양한 기후 전반의 변동성을 약 100㎞ 공간 해상도로 시뮬레이션했다. 

연구진은 해양 상태·대기 온도 등 초기 조건을 조금씩 바꿔가며 시뮬레이션을 100번 반복하여 수행했다. 

연구결과 온실가스의 지속적인 배출은 평균적인 기후의 변화뿐만 아니라 생태계의 거의 모든 측면에서 현저한 변화를 일으키는 것으로 확인됐다. 

21세기 말에는 전 지구 평균 온도가 2000년 대비 약 4℃가 증가하고 강수량의 경우 약 6% 증가할 것으로 나타났다.

열대 태평양 지역에서 일강수량 100㎜이상의 극한 강수 발생 빈도는 현재 대비 21세기 말에는 10배 정도 증가하며, 현재 기후에서는 일어나지 않는 일강수량 800㎜이상의 극한 현상까지도 발생할 수 있다고 예측된다.

현재 기후에서 평균 반복 주기가 3.5년이던 엘니뇨현상은 21세기 말에는 2.5년으로 짧아질 것이라 예측된다. 캘리포니아 산불의 발생 빈도 또한 증가하며 해양 생태계에서는 북대서양 플랑크톤 번식량이 현저히 감소할 것이라고 나타났다.

지속적인 온난화와 이에 따른 겨울철 적설 분포의 변화가 가져오는 계절 변화로 인해 북반구 고위도 지역의 식생 성장 기간이 21세기 말에는 현재보다 약 3주가량 증가할 것이라는 분석 결과도 내놨다.

해당 모델링 결과는 기후 적응 노력, 자원 관리, 육상 및 해양 생태계 변화 연구 등 많은 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 

키스 로저스 IBS 기후물리 연구단 연구위원은 "온실가스 배출로 인해 호우·혹서 등과 같은 극한 기후의 강도와 빈도가 변화하는 것은 물론, 계절 주기까지도 영향을 받는 것으로 확인됐다"라고 말했다. 연구결과는 9일 오후 4시 국제학술지 '지구 시스템 역학'에 실렸다.

한편 악셀 팀머만 단장은 독일 함부르크대학에서 기상학 박사와 독일 막스플랑크 연구소에서 기상학 박사학위를 취득했다.

네덜란드에서 박사후과정 2년 후, 키엘대학에서 연구 팀장으로 3년동안 근무한 뒤 하와이 대학으로 옮겨 2009년부터 2017년까지 국제태평양연구센터 및 하와이대학 해양학과 정교수로 재직했다. 2017년 1월 부산대학교 석학교수이자 IBS기후물리연구단의 단장으로 선정됐다.

2008년 해양 과학 분야에서 권위 있는 로젠스틸 상을 수여했으며, 2015년에는 하와이 레지던트 대학 연구 우수 메달 수상하며 같은 해 미국 지구물리학 연맹 석학회원이 됐다. 2017년 4월, 인류의 대륙간 이주와 관련된 기후변화의 역할을 밝힌 공로로 유럽지구과학연맹으로부터 밀란코비치 메달을 받았다. 2018년 클래리베이트 애널리틱스가 선정한 '세계에서 가장 영향력있는 연구자'로 선정됐고 한국 과학기자협회로부터 '2018 올해의 과학자'로 선정됐다.