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- 2019년에 대비 20제타 줄(Zetta zoule) 열에나지 흡수
- 13억 개 끓는 물주전자에 해당하는 양
- 수심 2천 미터에서 강 많이 흡수, 해수상하층화 심화돼, 상하층 열교환 약해져
- 1960년 이후 열팽창으로 해수면 47mm 상승 효과

바다는 기록적인 온도에 도달
2020년 해수는 전년도보다 20제타 줄(Zetta Joules) 더 많은 열을 흡수했다.
(1제타 줄은 10^21 줄)

바다의 열 :
바다 온도가 또 최고치를 기록했다.
해수는 2천 미터 깊이에서 어느 때보다 더 많은 열에너지를 흡수했다.
2019년에 비해 2020년에 20 제타 줄의 열을 더 많이 흡수했다. 이는 13억 개의 끓는 주전자의 에너지에 해당한다. 동시에 해수의 층화가 더욱 증가했다.  

▲ 해양은 1960년 이래 막대한 양의 열 에너지를 흡수하여 열팽창만으로 해수면을 47mm 올릴 수 있다.

바다는 지구상에서 가장 중요한 기후 완충지다.
바닷물은 인공 온실 효과를 통해 발생하는 열의 90% 이상을 흡수한다.
그러나 이 엄청난 에너지 흡수는 흔적없이 세계의 바다에 잠시 머무는 것이 아니다.
해수는 점점 더워지고 있으며 해양의 폭염도 증가하고 있다. 이것은 물고기, 게 및 산호와 같은 해양 생물뿐만 아니라 해류 및 물의 산소 함량에도 영향을 미친다.

최근 세계 해양의 ‘열 곡선’에 대한 새로운 데이터가 나왔다.
중국 과학원의 리징 쳉(Lijing Cheng)이 이끄는 국제 연구팀은 해수 표면에서 2천 미터 깊이까지의 해수 온도와 염도 및 기타 매개 변수에 대한 글로벌 측정 데이터를 평가했다.
그들은 1955년으로 거슬러 올라가는 두 개의 독립적인 데이터 시리즈를 기본으로 사용했다.

▲ 해수는 점점 더워지고 있으며 해양의 폭염도 증가하고 있다. 사진은 아이슬란드 빙하지대

1960년 이후 380조 줄(Joule)

2020년 바다는 다시 한번 기록적인 수온에 도달했다.
현재 수심 2천 미터에서 해수는 측정이 시작된 이래 그 어느 때보다 따뜻하다.
Cheng과 그의 팀은 "전체적으로 세계 해양은 1960년 이후 약 380 제타 줄의 열에너지를 흡수 했다"고 보고 했다. 이것은 380조 줄에 해당하며 1년 동안 태양에서 지구로 방사되는 총 에너지의 약 10분의 1에 해당한다.

“이 값은 또한 열팽창으로 약 47mm의 지구 해수면 상승에 해당한다”고 연구원들은 말했다. 측정에 따르면 지중해, 열대 및 북대서양, 남해 양은 특히 강하게 뜨거워졌다.
인도양은 2000년 이후로 특히 두드러진 더위를 경험했다.

기록적인 해인 2019년보다 더 따뜻함

전년과 비교하여 해상 2,000m의 해양은 2020년에 최대 20 제타 줄의 열에너지를 더 많이 흡수했다. 그것은 각각 1.5리터의 끓는 물을 가진 13억 주전자의 에너지에 해당한다고 Cheng이 설명했다. 1986년 이후 해양의 평균 연간 열 흡수량은 연간 약 9제타 줄이었다.
이 비율은 1958년부터 1985년까지의 기간보다 약 8배 더 높다.

"이러한 바다의 온난화는 기후 변화의 직접적인 지표"라고 Cheng은 강조했다. "우리가 측정 한 값은 장기적인 지구 온난화에 대한 명확한 그림을 그린다.“
동시에 이 결과는 바다가 기후 변화에 얼마나 느리게 반응하는지 보여준다. 코로나 전염병으로 인해 2020년에 CO2 배출량이 크게 감소했음에도 불구하고 대양은 새로운 열 기록을 세웠다.

“기후 보호에 관해서는 바다가 이미 엄청난 양의 열을 흡수했으며 대기 CO2 수준이 크게 감소하지 않는 한 계속해서 그렇게 될 것을 이해해야 한다”고 Cheng은 강조했다.

▲ 그림 1. (위) 1958년부터 2020년까지 전 세계 수심 2000m 상한. 히스토그램은 매년 1981-2010 기준선과 관련된 이상(anomal), 플러스 이상은 빨간색 막대와 마이너스로 표시된 이상 파란색. (아래) 글로벌 0 ~ 500m, 500 ~ 1000m, 1000 ~ 1500m, 1500 ~ 2000m OHC 스트라이프 1958년부터 2020년까지. 단위 : ZJ(zetta joule). (출처: 관련 논문 Upper Ocean Temperatures Hit Record High in 2020 PDF fig.1)

점점 더 뚜렷한 층화

새로운 측정은 또한 해수의 층화가 더욱 증가했다는 것을 보여줬다.
해수면이 더 깊은 지역보다 훨씬 빠르게 계속 가열되기 때문에 물의 혼합이 줄어든다.
소금 함량에 있어서도 차이가 증가하고 있다. "담수가 덜 짠 것이 되고 소금물이 더 짠 것"이라고 Cheng은 말했다. 두 가지 효과는 함께 산소와 영양소의 교환을 억제하는 안정적이고 구분된 층을 형성한다.

이것은 또한 해양의 완충 기능에 영향을 미친다.
"증가된 층화로 인해 기후 변화의 온기는 심해로 덜 효과적으로 침투 할 수 있다"고 과학자들은 설명한다. "이것은 해양 표면의 추가 온난화에 기여한다.“
동시에, 이산화탄소를 결합하는 해양의 능력을 감소시켜 온실 효과를 상쇄한다.

▲ 그림 2. 1960년부터 2020년까지의 IAP 분석 데이터를 기반으로 한 해양 열 지출값 0 ~ 2000m, 심해 변화를위한 Purkey and Johnson (2010) 2000m 이하 (단위 : ZJ).

폭풍, 비, 산불에도 영향

해양의 이러한 변화는 전체적으로 날씨와 기후에도 영향을 미친다.
그들은 대규모 기류와 습도에도 영향을 미치기 때문이다. Cheng은 "더 따뜻한 바다와 더 따뜻한 대기는 폭풍이 닥칠 때 더 많은 강우를 유발한다"고 말했다. "특히 허리케인의 경우, 이것은 홍수의 위험을 증가시킨다.“
수증기는 사이클론의 ‘연료’를 형성하기 때문에 동시에 더 강하고 더 파괴적으로 만든다.

반대로, 변화된 기류로 인해 특정 지역이 더 건조해진다.
“2020년 호주에서 발생한 극심한 화재는 앞으로 더욱 흔해질 수 있다”고 Cheng은 말했다.

(Advances in Atmospheric Sciences, 2021; doi: 10.1007/s00376-021-0447-x)
출처: Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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