폭우와 가뭄이 같은 바다를 가리키고 있었다

어떤 해에는 평소보다 겨울이 훨씬 따뜻하게 지나가고, 다른 해에는 같은 계절인데도 기록적인 폭우와 한파가 동시에 이어지는 경우가 나타난다. 지역 날씨 차이처럼 보였지만, 장기간 기후 기록을 비교하던 연구자들은 예상보다 멀리 떨어진 지역들이 비슷한 시기에 함께 흔들리고 있다는 점을 발견하기 시작했다. 특히 남미 해안에서 바다 온도가 달라진 뒤 몇 달 지나지 않아 다른 대륙 강수량과 기온 흐름까지 변하는 장면이 반복적으로 등장했다. 당시에는 바다 온도 변화 정도로 해석되는 경우가 많았지만, 이후에는 전혀 다른 지역 날씨까지 같은 흐름 안에서 나타나기 시작했다. 태평양 바다 상태 변화가 전 세계 공기 흐름과 강수 방향까지 흔들고 있었고, 그 영향은 생각보다 훨씬 넓은 지역으로 이어지고 있었다. NOAA와 세계기상기구(WMO), NASA 장기 관측 기록에서는 특정 시기 태평양 수온 상승 이후 서로 다른 지역 기후가 예상 밖 방향으로 달라지는 사례들이 계속 확인된다. 하지만 같은 강도의 엘니뇨라도 해마다 결과는 조금씩 다르게 나타난다. 그래서 지금도 과학자들은 바다와 대기 사이에서 무엇이 먼저 변하기 시작하는지 반복해서 추적하고 있다.

 

처음에는 바다 가까운 지역에서 이상한 변화가 먼저 발견됐다

엘니뇨라는 이름이 지금처럼 널리 알려지기 전에도 남미 해안 어부들은 바다 상태가 갑자기 달라지는 해가 있다는 점을 오래전부터 기록하고 있었다. 평소보다 바닷물이 따뜻해지면 멸치 떼 이동 방향이 달라졌고, 물고기 양이 갑자기 줄어드는 경우도 있었다. 일부 지역에서는 바다 냄새와 공기 습도 분위기가 평년과 다르게 느껴졌다는 기록도 남아 있었다. 특히 페루와 에콰도르 인근 해안에서는 크리스마스 무렵 갑자기 따뜻한 바닷물이 강해지는 현상이 반복적으로 나타났는데, 현지 사람들은 이 흐름을 ‘엘니뇨’라고 부르기 시작했다. 당시에는 해안 지역 어업 문제 정도로 해석하는 경우가 더 많았다. 하지만 관측 범위가 넓어지자 연구자들은 이상한 점을 발견했다. 초기에는 단순한 해안 지역 현상 정도로 정리하려는 시도도 있었지만, 이후 다른 대륙 기후 기록과 계산 결과가 반복해서 어긋나기 시작하면 기존 설명만으로는 흐름을 맞추기 어려워졌다. 남미 해안 수온 변화가 나타난 뒤 몇 달 지나지 않아 다른 대륙 강수량과 기온까지 함께 흔들리는 경우가 반복됐던 것이다.

 

폭우와 가뭄은 서로 멀리 떨어진 지역에서 동시에 나타났다

태평양 바다 상태를 장기간 비교하던 연구자들은 서로 반대 방향 기후가 동시에 벌어지는 장면에 주목하기 시작했다. 어떤 해에는 남미 서부 해안에서 폭우 피해가 커졌는데, 비슷한 시기 호주와 인도네시아 일부 지역은 건조한 공기와 산불 위험이 길게 이어졌다. 반대로 라니냐가 강했던 해에는 이전과 다른 방향으로 강수 흐름이 바뀌는 경우도 있었다. 같은 바다 변화인데도 결과는 지역마다 전혀 다르게 나타났다. 어느 해에는 북미 겨울 기온 상승 폭이 크게 기록됐고, 다른 시기에는 동아시아 강수 변화가 훨씬 두드러졌다. 연구자들은 단순한 우연 가능성도 의심했다. 일부 연구팀은 서로 다른 지역 기후 변화를 독립적인 현상으로 나누어 분석하려 했지만, 시간이 지날수록 예상과 맞지 않는 사례가 계속 늘어나기 시작했다. 하지만 NOAA 장기 기후 기록을 시간 순서대로 비교할수록 예상과 비슷한 패턴이 자주 반복됐다. 지역별 기후가 독립적으로 움직이는 것처럼 보였지만, 실제로는 태평양 바다 상태와 함께 연결되는 장면이 점점 선명하게 드러나기 시작한 것이다. NOAA와 여러 기후 연구기관이 축적한 수십 년 관측 기록을 비교하자 남미 강수 증가와 호주·인도네시아 건조화처럼 서로 반대 방향 변화가 같은 시기에 반복해서 나타나는 사례도 계속 확인됐다. 

과학자들은 태평양 바다 온도와 바람 방향을 함께 추적하기 시작했다

엘니뇨 연구가 본격적으로 발전한 계기 가운데 하나는 해수면 온도 관측 기술이었다. 위성과 해양 관측 부표가 확대되면서 적도 부근 태평양 수온 변화를 훨씬 넓은 범위에서 비교할 수 있게 되었기 때문이다. NOAA는 적도 태평양에 설치된 TAO 관측 부표망을 통해 해수면 온도와 바람, 수온 분포를 장기간 기록하고 있으며, 이 자료는 ENSO 예측의 핵심 기반 가운데 하나로 활용되고 있다. 연구자들은 평소보다 바닷물 온도가 높아진 시기와 강수량 변화를 나란히 비교했다. 그 과정에서 무역풍 약화 역시 중요한 변수로 등장했다. 초기 예측에서는 단순히 바다 온도만 확인하면 될 것처럼 보였지만, 실제 관측 기록을 맞춰 볼수록 바람 방향 변화까지 함께 고려해야 결과가 조금씩 설명되기 시작했다. NOAA 관측 기록을 연도별로 넘겨 보면 평소 유지되던 무역풍이 약해지는 시기가 반복해서 나타난다. 따뜻한 바닷물이 동태평양 방향까지 넓게 퍼지기 시작하면 공기 상승 위치와 강수 구역 역시 함께 이동했다. NOAA 해수면 온도 지도에서는 이런 변화가 몇 달 이상 이어지는 경우도 나타난다. 어느 날에는 NOAA ENSO 지도 안에서 붉게 표시된 해수면 온도 구역을 몇 년 전 기록과 나란히 다시 열어보게 되는 경우도 있었다. 붉게 표시된 구역은 단순한 수온 차이 정도로 보였는데, 시간이 지나며 강수 흐름과 함께 겹쳐 보이기 시작하는 순간도 있었다. 

 

같은 엘니뇨라도 결과는 해마다 조금씩 달랐다

관심이 가는 부분은 같은 엘니뇨라도 항상 동일한 결과로 이어지지 않았다는 점이었다. 어떤 해에는 이전 계산과 비슷한 흐름이 나타났지만, 다른 시기에는 예상했던 강수 위치가 크게 빗나가는 경우도 있었다. 연구자들은 과거 관측 기록을 다시 꺼내놓고 계산 조건을 반복해서 수정해야 했다. 어떤 시기에는 강수량 변화가 훨씬 크게 나타났고, 다른 해에는 평균기온 상승이 더 강하게 이어지는 경우도 있었다. 일부 연구에서는 북극진동과 해류 흐름 같은 다른 변수들이 함께 작용한다고 해석한다. 실제 장기 기후 기록을 비교해 보면 같은 강도의 해수면 온도 상승이 나타났는데도 지역별 반응은 꽤 다르게 기록된다. 해수면 온도 변화만으로 설명할 수 있을 것 같았지만, 시간이 지나자 계산 결과가 서로 다른 방향으로 나타나는 경우도 늘어나고 있었다. 최근에는 지구 온난화와 엘니뇨 강도 변화 사이 관계를 분석하는 연구도 이어지고 있다. 하지만 아직 모든 결과가 완전히 일치하는 단계까지 도달한 것은 아니다. 일부 계산에서는 미래 강한 엘니뇨 가능성이 증가할 수 있다고 분석하지만, 반대로 자연적인 해양 주기 영향이 더 중요하다는 의견도 나온다. 그래서 연구자들은 새로운 ENSO 관측 결과가 공개될 때마다 이전 계산과 실제 강수 흐름이 얼마나 달라졌는지 다시 비교하고 있었다.

바다 변화는 지금도 기후 해석을 계속 흔들고 있었다

오늘날에도 NOAA와 NASA, 세계기상기구는 태평양 바다 상태와 대기 순환 변화를 계속 추적하고 있다. 시간이 흐를수록 바다 온도만으로 설명되지 않는 사례도 자주 나타났다. 바다 온도와 무역풍, 해류 흐름과 북극 기압 변화까지 여러 요소가 동시에 영향을 주고 있었다. 그래서 같은 태평양 변화라도 어느 지역은 폭우가 이어지고, 다른 지역은 건조한 공기가 오래 남는 경우도 자주 나타난다. 최근에는 기상청 기후 기록이나 NOAA ENSO 관측 페이지를 통해 연도별 강수량과 해수면 온도 차이를 직접 비교해 보는 경우도 늘어나고 있다. 어떤 해에는 장마 시기와 겨울 추위가 평년과 다르게 이어졌던 이유를 뒤늦게 ENSO 기록과 함께 비교해 보게 되는 날도 있었다. 실제로 과거 엘니뇨 시기와 평년 강수 흐름을 함께 놓고 보다 보면 같은 계절인데도 하늘 분위기가 얼마나 다르게 이어졌는지 눈에 들어오는 날도 많았다. 비슷한 달력 날짜인데도 어떤 해 기록은 비가 길게 이어졌고, 다른 해 자료는 건조한 표시가 계속 남아있어 한참 화면을 내려 보게 되는 경우도 있었다. 같은 계절인데도 해마다 비 오는 시기나 공기 느낌이 왜 이렇게 달라지는지 이전과는 다른 시선으로 보게 되는 날도 조금씩 많아지고 있었다. 예전에는 단순히 “올해 날씨가 이상하다” 정도로 지나갔던 변화들이, 긴 시간 바다 기록과 연결해 보니 서로 떨어진 현상이 아니었다는 점이 더 선명하게 보이기 시작했다. 엘니뇨와 라니냐는 이미 널리 알려진 이름이 되었지만, 바다와 대기가 정확히 어떤 순서로 서로 영향을 주기 시작하는지는 아직도 연구가 이어지고 있다. 같은 바다 변화를 두고도 계산 결과가 서로 다르게 나타나는 경우가 있기 때문이다.