기후과학 난제 풀렸다...'해들리 순환' 확장의 원인은 중위도 폭풍

기존 헬트&후 모델 한계 보완...에너지 기반 메커니즘 제시
중위도 폭풍 에너지 수송 변화에 따라 해들리 순환 확장·수축 일어나

권태혁 기자 | 2025.12.04 15:03

국립부경대학교 전경./사진제공=부경대

지구 기후 시스템의 핵심 순환 구조인 '해들리 순환'(Hadley cell)이 점차 극 방향으로 확장되는 이유에 대해 새로운 설명이 나왔다.

국립부경대학교는 최근 문우석 환경대기과학전공 교수 연구팀이 기후 과학의 오랜 난제 '해들리 순환'의 원인이 중위도 폭풍(Baroclinic Eddies)에 있다는 사실을 규명했다고 4일 밝혔다.

해들리 순환은 열대 상승 기류와 아열대 하강 기류로 이뤄지는 거대 대기 순환이다. 전 지구의 강수 분포, 사막 형성, 제트기류 위치 등 다양한 기후 요소를 결정한다.

지난 수십 년 동안 관측 모델에서 해들리 순환의 경계는 꾸준히 극 쪽으로 이동했지만, 그 원인은 명확히 규명되지 않았다. 기존의 대표적 이론인 헬트&후(Held&Hou, 1980년) 모델은 실제 대기에서 중요한 중위도 폭풍의 역할을 포함하지 못했다.

문 교수는 이 고전적 이론을 확장해 중위도 폭풍의 열·운동량 수송을 포함한 에너지 기반 메커니즘을 제시했다. 이를 통해 해들리 순환의 확장과 수축을 결정하는 과정을 설명했다.

문 교수팀이 발표한 논문 'Influence of Baroclinic Eddies on the Hadley Cell Edge'와 'Midlatitude Interactions Expand the Hadley Circulation'은 각각 'Journal of Climate', 'Journal of the Atmospheric Sciences'에 출간됐다. 두 편의 논문은 해들리 순환 경계 형성 과정에서 중위도 폭풍이 차지하는 역할을 정량적으로 규명한 최초의 연구로 주목받고 있다.

한편 이번 연구는 교육부가 지원하고 한국연구재단이 주관하는 '글로벌-러닝 석·박사 및 포닥 학문연구기관(LAMP) 프로그램'(No. RS-2023-00301702)의 지원을 받아 수행됐다.