2016년부터 2019년 사이에
기상학자들은 전 세계적으로 기록적인 폭염 현상,
캘리포니아와 오스트레일리아에서 발생한 걷잡을 수 없는 산불,
그리고 초대형 열대성 폭풍의 기록적 장기 지속 현상을 봤습니다.
극단적인 기상 현상의 발생 빈도는 지난 40년간 계속 증가해오고 있으며
현재의 예측으로는 이러한 현상이 앞으로도 계속될 것으로 보입니다.
그런데 이러한 자연재해는 그저 나쁜 날씨일 뿐일까요?
아니면 기후 변화에 의한 것일까요?
이 질문에 대답하기 위해서는 날씨와 기상의 차이점을 이해하고
이를 어떻게 예측하는지, 예측 결과의 의미는 무엇인지 알아야 합니다.
기상학자들이 정의하는 날씨란
특정 시간과 장소에서의 대기 상태를 의미합니다.
오늘날 연구원들이 예측할 수 있는 한 지역의 다음 주 날씨의 정확도는
대략 80% 정도입니다.
기후는 한 지역의 한 달 또는 그 이상 기간의
평균적인 기상적 현상을 말합니다.
기후를 통해 향후 다가올 수십 년간의 평균 기온은 예측할 수 있지만
구체적인 날씨 상황에 대한 예측은 할 수 없습니다.
이 두 가지의 예측 방식이 매우 다른 정보를 주는 이유는
각각의 방식이 사용하는 자료가 서로 다르기 때문입니다.
날씨를 예측하려면 기상학자들은 대기의 기본 조건을 측정해야 합니다.
현재의 강수량, 기압, 습도, 풍속, 풍향 등이
한 지역의 날씨를 결정하는 기본 조건들입니다.
기상학자들은 매일 두 번씩 800개가 넘는 전 세계 관측소에서
기상관측용 풍선을 대기에 띄웁니다.
이 풍선이 싣고 다니는 라디오 존데라는 기계가
대기의 초기 상태를 측정해서 결과를 국제 날씨 기관에 보냅니다.
기상학자들은 이 정보를 예상 물리 모델에서 실행하여
최종 날씨 예측 정보를 도출해냅니다.
안타깝게도 이 세계 정보망을 통해 완벽하게 날씨 예측을 하는 것을 막는
걸림돌이 있습니다.
바로 근본적으로 혼란스러운 날씨 체계입니다.
다시 말해 날씨는 굉장히 예민하고 모든 요소를 완전하게 알지 못하면
이를 완벽하게 예측하는 일 자체가 불가능하다는 뜻입니다.
10일이라는 짧은 기간 동안
대기 상태는 엄청나게 작은 변화에도 매우 큰 영향을 받을 수 있기 때문에
2주 뒤의 날씨에 관해 믿을 만한 예측을 도출해 낼 수 없게 만듭니다.
반면에 기후 예측은 훨씬 덜 복잡합니다.
부분적인 이유로는 한 지역의 기후는
그 지역 날씨의 평균이기 때문입니다.
그뿐 아니라 기후 예측이
현재 대기에 일어나고 있는 일들을 무시하고
앞으로 일어날 일에 초점을 두고 있기 때문이기도 합니다.
이러한 매개변수들은 경계조건이라고 합니다.
명칭이 말해주듯 이 변수들은 기후와 날씨에 제약으로 작용합니다.
경계조건의 한 예로는 태양 복사가 있습니다.
어떤 장소와 태양 사이의 정확한 거리와 각도를 분석함으로써
그 장소가 받을 열의 양을 결정할 수 있습니다.
일년 동안 태양이 어떻게 활동하는지 알고 있기 때문에
태양이 기온에 미치는 영향을 정확하게 예측할 수 있습니다.
연간 데이터를 종합한 평균값으로
계절과 같은 주기적인 양상을 예측하는 것입니다.
경계조건 값은 대부분 잘 정의되어 있고 변화가 있더라도 천천히 일어납니다.
이로써 기상학자들은 앞으로 수년간의 믿을 만한 기상 예측이 가능합니다.
그러나 여기서 문제가 까다로워집니다.
아주 작은 것이라도 경계조건 중에 어떤 변화가 일어난다는 것은
혼란스러운 날씨 체계에 아주 큰 변화가 생긴다는 의미입니다.
예를 들어 지난 150년간 지구 표면 기온이
섭씨 1도가량 올랐습니다.
아주 작은 변화처럼 보이지만
이 1도의 변화는 대략 핵탄두 백만 개가
대기 중에 방출되는 것과 맞먹는 에너지입니다.
이 에너지의 폭증은 이미 열대야, 가뭄, 태풍과 같은
자연 현상의 극적인 증가로 이어지고 있습니다.
그렇다면 이 극단적 날씨 변화의 증가는 우연일까요?
아니면 기후변화 때문일까요?
이에 대한 답은
날씨는 늘 혼란스러운 체계로 남는 한편
기후 변화는 극단적인 날씨 현상의 가능성을 높인다는 것입니다.
과학자들은 기후는 변하고 있으며 인간이 이 변화를 가속화한다는 사실에
대체로 동의하고 있습니다.
다행스럽게도
우리는 인간의 행동 양식 중 어떤 것이 기후에 가장 큰 영향을 미치는지를
경계요인 중 어떤 것이 변하고 있는지 추적함으로써 알아볼 수 있습니다.
다음 달의 날씨는 언제나 수수께끼로 남겠지만
모두 함께 노력하면 다가올 수 세기의 기후를 보호할 수 있을 것입니다.