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대기 중의 오염물질 증가는 구름이 형성되는 데 강력한 영향을 미쳐 건조 지역에서는 강우량을 줄이고 비가 많은 지역이나 계절에는 강수량과 폭풍을 늘려 기후의 양극화 현상을 부추기는 것으로 밝혀졌다고 사이언스 데일리가 14일(미 동부시간) 보도했다.

   미국과 중국, 이스라엘 과학자들로 구성된 국제 연구진이 네이처 지오사이언스지에 발표한 이 연구는 대기오염 물질인 연무질(에어로졸)이 날씨와 기후에 영향을 미친다는 사실을 분명하게 입증한 최초의 연구이다.

   연구진은 미국 에너지부 주관으로 남서부 대평원에서 수집된 지난 10년간의 대기 측정 자료를 분석해 연무질이 구름의 고도와 두께에 미치는 장기적인 순영향을 발견했으며 이에 따른 강수 빈도와 강도의 변화도 밝혀냈다.

   이 연구에 따르면 대기 오염이 심할수록 두꺼운 대류 구름이 형성되는 높이가 맑은 하늘의 구름보다 2배 이상 높은 것으로 나타났다. 이는 더러운 구름이 형성됐을 경우 깨끗한 구름에 비해 폭우가 내릴 확률은 2배 높아지고 가벼운 비가 내릴 확률은 반으로 줄어든다는 것을 의미한다고 연구진은 밝혔다.

   검댕과 먼지, 황 등 공중에 떠 있는 미세한 입자를 가리키는 연무질은 화석 연료와 공업 및 농업, 산불 등에 의해 배출되며 건강과 환경에 해로울 뿐 아니라 지구 표면 온도에도 영향을 미친다.

   연무질은 햇빛을 반사해 온도를 낮추기도 하고 햇빛을 흡수해 온도를 높이기도 하지만 두 과정에서 모두 구름의 형성에 영향을 미친다.

   연구진은 "맑은 공기 속에서는 형성되는 구름 방울의 수가 적어 각각의 크기가 커지고 서로 부딪쳐 큰 빗방울을 만들 확률이 높아진다. 그러나 오염된 공기 속에서는 더 작은 구름 방울이 많이 만들어지고 이들은 공기 속을 떠돌기만 할 뿐 한 데 합쳐져 빗방울이 될 확률은 낮아진다"고 설명했다.

   이렇게 빗방울이 되지 않은 채 머물러 있는 더러운 대류구름 속의 수분은 더 높은 고도에서 얼어붙어 얼음 결정체가 되거나 우박이 된다. 동결 과정에서 방출되는 에너지는 구름의 고도를 점점 높이고 더 큰 얼음 결정체를 만들어 강력한 강수를 유발하게 된다. 오염된 공기가 가뭄과 홍수 모두 악화시킬 수 있는 것은 바로 이 때문이라는 것이다.

   연구진은 다른 지역에 비해 오염이 심한 미국 동부 지역에서 여름철 강력한 대류성 폭풍이 잦은 이유가 이로써 어느 정도 설명될 수 있다고 지적했다.

   온실가스와 연무질은 기후변화에 영향을 미치는 양대 요인이지만 온실가스의 메커니즘이 분명히 밝혀진 데 비해 연무질의 영향은 워낙 복잡하고 상충돼 아직 뚜렷이 밝혀지지 않았다.

   연구진은 미항공우주국(NASA)의 위성 자료를 분석한 다른 장기 연구에서도 같은 결과가 나왔다면서 이는 특히 가뭄과 홍수 같은 극단적인 현상이 많이 일어나는 개도국의 지속가능 개발과 수자원 정책에 중요한 의미가 있는 것이라고 강조했다.

   youngnim@yna.co.kr