● 한파발생의 원인1: 음의 북극진동과 우랄 블로킹
한파발생의 주요 원인은 북극진동에서 찾을 수 있다. 북극진동이란 북극지역과 중위도 지역(북위 45°)의 기압 차가 해에 따라서 커지고 작아지는 현상이 되풀이되는 현상을 말한다. 북극이 추울수록 두 지역 간의 기압 차가 커져서(양의 북극진동) 북극 주위를 도는 제트기류가 강해 찬 공기가 저위도 쪽으로 내려오지 못하여 중위도 지역은 온난한 겨울이 된다. 이와 반대로 북극 지역의 기온이 높아지면 두 지역 간의 기압 차가 작아져서(음의 북극진동) 제트기류가 남북으로 크게 사행을 하게 되어 북극 주변의 찬 공기가 저위도로 내려와 추운 겨울이 된다(한파 발생, 그림1). 기상전문가들은 북극권의 설빙면적 변동을 추적하여 음의 북극진동 발생을 겨울이 시작되기 수개월 전부터 예측할 수 있다. 북극권 설빙면적은 주기적으로 확대와 축소가 되풀이되지만 지구온난화 현상으로 북극권의 온도가 높아지고 있어서 장기적으로는 지속적으로 감소하고 있다.
우리나라에 혹한을 가져오는 또 하나의 원인으로 우랄 블로킹이 있다. 블로킹은 특정 지역에 고기압이 발생해 오랜 기간 정체돼 저위도로 한기를 가져온 저기압의 진행경로를 방해하는 현상이 일주일 이상 지속되는 것을 말한다. 북극 상공의 제트기류가 약해져 중위도 지역까지 내려온 상황에서 우랄산맥 부근에 저지고기압이 위치하면 북극의 찬 공기가 저지고기압 가장자리를 따라서 남하할 수 있는 조건이 형성되어 차가운 공기가 한반도로 쉽게 밀려 내려온다.
● 한파발생의 원인2: 라니냐 현상
북반구에 겨울 한파를 가져오는 또 다른 원인으로 라니냐 현상을 들 수 있다. 여름 폭염은 엘니뇨 현상이, 겨울 한파는 라니냐 현상이 영향을 크게 미친다. 엘니뇨와 라니냐는 적도 태평양상에서 서부와 동부 지역 간의 표층 해수온도 변화로 정의한다. 수년에 한 번씩 적도상의 동풍이 약화되어 서부 적도 태평상의 표층수가 동쪽으로 역류하여 동부 태평양의 표층 수온이 높아지는 경우가 발생하는데 이를 엘니뇨 현상이라고 한다. 이와 반대로 동풍이 평상시보다 강화되어 적도 태평양 동부의 표층 해수온도가 서부 태평양의 수온보다 훨씬 낮아지는 현상을 라니냐 현상이라고 한다.
지구 온난화가 진행될수록 엘니뇨 현상과 라니냐 현상이 더 자주 그리고 더 강하게 발생하여 폭염과 한파가 더욱 심각해질 것으로 예상되고 있다.
● 한파가 장기간 지속된 원인: 저지고기압
한파가 장기간 지속되는 원인은 블로킹고기압이라고도 불리는 저지고기압의 형성에 있다. 한반도에 한파가 지속될 때에는 우리나라 북서쪽의 유라시아 대륙 상에 저지고기압이 발달하여 시베리아 북쪽의 찬 공기를 우리나라로 유입시킨다(우랄 블로킹). 동시에 우리나라의 북동쪽으로도 저지고기압이 발달하여 한파의 저위도로의 확장을 가져온 제트기류가 동쪽으로 이동해 가는 것을 막는 저지고기압이 발달한다(그림2). 저지고기압은 상당 기간을 한 자리에서 정체하는데, 이것의 해소과정에 대한 기상학적 이해가 여전히 부족하여 일기예보에 큰 어려움을 겪고 있는 실정이다.
● 한파의 장래 전망과 예방 방법
최근의 한파는 여름철 폭염과 함께 지구온난화 현상의 심화로 북극권의 기온이 상승하고 엘니뇨와 라니냐 현상이 강화되고 발생빈도가 높아지는 데에 원인이 있다는 점에 문제의 심각성이 있다. 즉 최근의 폭염과 한파는 인간 활동에 수반된 지구온난화와 자연환경의 파괴가 가져온 자연재해이기 때문에 해가 갈수록 더욱 심각해지고, 그에 따른 인명과 재산피해가 급증해갈 것으로 예상되고 있다. 그래서 전 세계는 온실가스 감축에 관한 1997년 교토의정서를 대체하는 2015 파리 신 기후체제의 출발에 합의하였다. 파리 신 기후체제는 전 세계가 온실가스발생량을 대폭 감축하여 금세기말까지 지구온난화를 2℃ 이내로 억제하는 것을 목표로 하고 있다. 이러한 국제 사회의 노력에 적극 동참하는 것이 한파와 폭염으로부터 우리의 생명과 재산을 지키는 유일한 방법이다.
