자연적인 해수면 변동이 기후 변화로 인한 해수면 상승에 미치는 영향을 조사한 새로운 연구에 따르면 이번 세기의 해수면 상승은 특정 아시아 대도시와 열대 서부 태평양 섬 및 서부 인도양에 영향을 미칠 수 있다고 밝혔다.

미 국립 대기 연구 센터(National Center for Atmospheric Research, NCAR) 연구팀은 전 세계의 해수면 주요 위험 지역을 지도화했으며, 세계가 온실가스를 높은 수준으로 배출을 할 경우 2100년까지 특정 아시아 대도시(첸나이, 콜카타, 양곤, 방콕, 호치민시, 마닐라)는 심각한 위험에 직면할 수 있다는 것을 확인했다.

과학자들은 해수 온도가 상승하면 해수면이 상승할 것이라는 사실을 오랫동안 알고 있었는데, 그 주된 이유는 물이 따뜻해지면 팽창하고 빙상이 녹으면서 더 많은 물이 바다로 방출되기 때문이다. 기존 연구들은 또한 해류의 변화가 미 북동부를 포함한 특정 해안선으로 더 많은 물을 보낼 가능성이 있기 때문에 해수면 상승이 지역에 따라 상이할 것이라고 지적했다.

이번 연구에서 주목할 만한 점은 엘니뇨와 같은 현상이나 물순환의 변화(내부 기후 변동성으로 알려진 과정)로 인해 자연적으로 발생하는 해수면 변동을 통합한 방법이다.

지구 기후의 컴퓨터 모델과 특수 통계 모델을 모두 사용해 이러한 자연적인 변동이 특정 해안선을 따라 해수면 상승에 미치는 기후 변화의 영향을 증폭하거나 감소시킬 수 있는 정도를 결정할 수 있었다.

연구는 내부 기후 변동성이 일부 지역의 해수면 상승을 기후 변화만으로 인한 것보다 20~30% 더 증가시켜 극심한 홍수 사건을 기하급수적으로 증가시킬 수 있음을 보여줬다. 예를 들어, 마닐라에서는 기후 변화만을 기준으로 했을 때 2006년보다 2100년까지 홍수 사건이  18배 더 자주 발생할 것으로 예측됐다. 하지만 최악의 경우, 기후 변화와 내부 기후 변동성을 기반으로 96배 더 자주 발생할 수 있다.

내부 기후 변동성은 또한 미국과 호주의 서해안을 따라 해수면 상승을 증가시킬 것이다.

이 연구는 이번 세기 세계가 온실 가스를 높은 수준으로 배출한다고 가정하는 NCAR 기반 지역사회 지구 시스템 모델로 수행된 일련의 시뮬레이션을 기반으로 했다. 시뮬레이션은 NCAR-와이오밍 슈퍼컴퓨팅 센터(CAR-Wyoming Supercomputing Center)서 실행됐다.

이 연구는 해수면 상승에 대한 추정치가 지구 기후 시스템의 복잡하고 예측 할 수 없는 상호 작용 때문에 상당한 불확실성을 동반한다고 강조했다. 그러나 연구팀은 효과적인 적응 전략을 개발하기 위해서는 극심한 해수면 상승의 가능성을 사회가 인식하는 것이 중요하다고 말했다.

Aixue Hu(Aixue Hu) 이번 연구의 공동 저자이자 NCAR의 과학자는 "내부 기후 변동성은 기후 변화로 인한 해수면 상승을 크게 강화하거나 억제할 수 있다"라며 "최악의 경우, 기후 변화와 내부 기후 변동성의 복합적인 영향으로 인해 지역 해수면이 기후 변화만으로 인한 것보다 50% 이상 상승해 해안 대도시에 더 심각한 홍수의 위험을 초래하고 수백만 명의 사람들을 위협할 수 있다"라고 말했다.

한편, 『자연 기후 변화(Nature Climate Change)』 저널에 게재된 이 연구는 미국 국립 과학 재단(NSF)의 지원을 받았다.

[원문보기]

Sea-level rise poses particular risk for Asian megacities

New research highlights both natural climate variability, warming temperatures

Sea-level rise this century may disproportionately affect certain Asian megacities as well as western tropical Pacific islands and the western Indian Ocean, according to new research that looks at the effects of natural sea-level fluctuations on the projected rise due to climate change.

The study, co-authored by a scientist at the National Center for Atmospheric Research, or NCAR, mapped sea-level hotspots around the globe. The research team identified several Asian megacities that may face especially significant risks by 2100 if society emits high levels of greenhouse gases: Chennai, Kolkata, Yangon, Bangkok, Ho Chi Minh City and Manila.

The study, published in Nature Climate Change, was supported by the U.S. National Science Foundation, NCAR's sponsor.

Scientists have long known that sea levels will rise with increasing ocean temperatures, largely because water expands when it warms and melting ice sheets release more water into the oceans. Studies have also indicated that sea-level rise will vary regionally, because shifts in ocean currents will likely direct more water to certain coastlines, including the northeastern U.S.

What's notable about the new study is the way it incorporates naturally occurring sea-level fluctuations caused by such events as El Niño or changes in the water cycle (a process known as internal climate variability). By using both a computer model of global climate and a specialized statistical model, the scientists could determine the extent to which these natural fluctuations can amplify or reduce the impact of climate change on sea-level rise along certain coastlines.

The study showed that internal climate variability could increase sea-level rise in some locations by 20%-30% more than what would result from climate change alone, exponentially increasing extreme flooding events. In Manila, for example, coastal flooding events are predicted to occur 18 times more often by 2100 than in 2006, based solely on climate change. But, in a worst-case scenario, they could occur 96 times more often based on a combination of climate change and internal climate variability.

Internal climate variability will also increase sea-level rise along the west coasts of the U.S. and Australia.

The study drew on a set of simulations conducted with the NCAR-based Community Earth System Model that assume society this century emits greenhouse gases at a high rate. The simulations were run at the NCAR-Wyoming Supercomputing Center.

The paper stressed that the estimates of sea-level rise come with considerable uncertainties because of the complex and unpredictable interactions in Earth's climate system. But the authors said it's critical for society to be aware of the potential of extreme sea-level rise to develop effective adaptation strategies.

"The internal climate variability can greatly reinforce or suppress the sea-level rise caused by climate change," said NCAR scientist Aixue Hu, who co-authored the paper. "In a worst-case scenario, the combined effect of climate change and internal climate variability could result in local sea levels rising by more than 50% of what is due to climate change alone, thus posing significant risks of more severe flooding to coastal megacities and threatening millions of people."

[출처 = NSF(https://beta.nsf.gov/news/sea-level-rise-poses-particular-risk-asian) / 2023년 4월 5일]