츄 사이언스 - 엘니뇨 현상이란?

엘니뇨 해류

남미의 페루 및 에쿠아도르의 동부 열대 태평양 연안해역에서는 적도에서 약간 북반구에 치우쳐 있는 열대 수렴대를 향해 연안과 평행하게 남풍이 불고 있습니다. 이 남풍은 코리올리 힘의 영향을 받아 표층의 해수를 외해 쪽으로 이동시키는 에크만 수송을 일으키게 되고, 표층수가 외해 쪽으로 이동하게 되면 그 빈자리를 메우기 위해 심층으로부터 해수가 용승하게 됩니다. 이러한 용승을 연안용승이라고 하는데, 이로 인해 이 해역의 해면 수온은 항상 낮게 유지됩니다. 심층에 있는 해수는 영양염류가 많기 때문에 열대 태평양의 연안 해역은 정어리 어장으로 유명합니다. 이러한 용승은 적도에서도 일어납니다. 적도상에서는 코리올리 효과가 0이고, 저위도를 경계로 부호가 바뀌게 됩니다. 따라서 남동풍에 의한 에크만 수송은 적도를 경계로 양쪽으로 갈라지게 됩니다. 이때 적 도용승이 일어납니다. 또한 코리올리 효과가 적도에서 0인 것은 적도상의 물이 무역풍으로 밀려 서쪽으로 이동하는 결과를 가져옵니다. 동풍이 약화되면 서쪽에 쌓였던 따뜻한 해수가 동쪽으로 밀려가고 이러한 현상을 엘니뇨 해류라고 합니다. 이러한 엘니뇨 해류는 수년에 한번 정도의 간격으로 비정상적으로 강해지게 되는데, 이로 인해 높은 수온이 1년 내내 계속되기도 합니다. 이런 경우 용승에 의해 풍부했던 영양염류가 부족해 생태계가 파괴되고, 어장이 타격을 입습니다. 또한 높은 수온으로 페루 북부에 많은 비를 초래하여 홍수 등의 재해를 초래하기도 합니다. 이러한 현상은 페루 연안에 한정되지 않고 태평양 넓은 해역에서도 나타나게 됩니다.

 

엘니뇨 현상의 영향

1. 엘니뇨 현상

평년에는 서태평양의 적도 부근에 고온 해역이 분포되어있고, 남미 페루 부근의 동태평양은 저온 해역입니다. 일반적으로 해수면 수온이 높은 서태평양에서는 공기의 온도가 높아져 상승기류가 존재하는 저기압 상태가 되며 구름이 많이 발생하게 됩니다. 한편 해수면의 온도가 낮은 동태평양에서는 반대로 하강기류가 있으며 고기압이 존재합니다. 이 지상 기압에 의해 대기의 하층에서는 동쪽에서 서쪽으로 향하는 동풍이 불고, 상층에서는 서쪽에서 동쪽으로 흐름이 생기게 됩니다. 전체적으로는 태평양의 적도상에서 큰 동서 순환이 형성됩니다. 코리올리 힘이 매우 작은 적도상의 대기 하층에서는 동풍의 영향으로 해양 표층의 흐름도 바람의 방향과 같은 서쪽을 향하게 됩니다. 이런 관계에서 어떤 원인으로 적도 해역의 바람이 약해진다든가 동서의 수온차가 작아지면, 동태평양의 해수면 수온이 상승하는 등 대기와 해양의 상호작용에 의해 연쇄반응이 생기고 엘니뇨 현상이 발생하게 됩니다. 정리해보자면, 적도상의 무역풍이 약해지면, 서태평양 적도 해역의 따뜻한 물이 동쪽으로 이동하며, 중부와 동부 태평양의 적도 해역에서의 용승이 약해집니다. 그로 인해 서태평양의 해면 수온이 낮아지고, 중부와 동부 태평양에서 해면 수온이 높아집니다. 서태평양의 상승기류는 약해져 기압이 높아지고, 중부와 동부 태평양에서 하강기류가 약해지며 기온이 낮아지고 결론적으로 동서의 기압차가 작아지게 됩니다. 이러한 적은 기압차는 무역풍의 약화로 다시 이어져 연쇄작용을 일으키게 됩니다. 이러한 엘니뇨 현상은 꽤 유지되며, 평균 4년에 1회 정도 발생하고 있는 것으로 나타나 있습니다.

평년(a)과 엘니뇨시기(b)의 기압분포와 대기순환

2. 영향

엘니뇨 현상의 영향으로는 날씨, 어업, 경제 등 여러 면에서 나타납니다. 홍수, 한발 등의 재해를 동반한 이상기상이 증가하게 됩니다. 이는 엘니뇨 현상의 발생에 의해 적도 해역의 해수면 수온분포가 변하면, 대류 활동의 강도 및 중심이 변하기 때문입니다. 대기에 에너지를 공급하는 장소의 이동 및 공급 에너지의 증감을 의미하며, 이에 의해 지구 전체의 대기 흐름도 변하며 세계의 기상이 영향을 받게 됩니다. 1982~83년에 발생한 엘니뇨 때에는 에콰도르에서 홍수로 인하여 600명이 사망하였고, 로키산맥에서는 폭설이 내렸습니다. 캘리포니아에서는 허리케인이 발생하고, 타이티에서는 싸이클론이, 오스트레일리아에서는 건조한 모래폭풍이 일어났습니다. 또한 필리핀, 볼리비아, 페루에서는 심각한 가뭄이 있었습니다. 엘니뇨 현상의 발생은 이런 기후나 재해 외에도 경제 영향도 주게 됩니다. 세계적 규모의 이상기상 발생에 의하여 농산물의 공급이 불안정하여 가격이 변동되기 때문입니다. 이밖에도 계절상품의 생산업체 및 유통업체 등의 모든 산업 전반에 막대한 영향을 주고 있는 것이 엘니뇨 현상입니다.