"지구 온난화"라는 용어는 일반적으로 인간이 배출하는 이산화탄소(CO2)와 기타 온실 가스로 인해 지구 온도가 상승하는 현상을 설명하는 데 사용됩니다. 

그러나 비정상적으로 추운 현상은  급속히 따뜻해지는 세계에서 변동성이 증가하거나 " 극지방  의 소용돌이"가 붕괴되어 인간 활동으로 인해 악화되는 것으로 묘사되는 경우가 많습니다 .

 과학계에서는 북극의 급격한 온난화와 해빙 감소가 대기 순환 패턴을 교란시키고 북반구 중위도 지역에 한파를 일으킬 수 있는지에 대해 상당한 논쟁이 진행 중입니다  .

Carbon Brief의 최근 분석에 따르면 지난 55년 동안 극한의 추위가 증가한 지역은 전 세계적으로 거의 없습니다. 

기후 변화가 대기 순환에 영향을 미치고 있다면, 극한의 추위에 미치는 영향은 세계가 경험한 급속한 겨울 온난화로 인해 상쇄되고도 남을 것으로 보입니다.

논란의 여지가 있는 가설 

 작년에 Marketplace의  How We Survive 팟 캐스트 에서   진행자이자 미국의 라디오 저널리스트인 Kai Ryssdal은 기후 변화로 인해 "세계의 예상치 못한 지역에서 더운 더위와 더 추운 추위가 올 것"이라고 언급했습니다. 

이는 드문 감정이 아니며, 언론에서는   극한의 추위 현상을 인간의 활동,  특히  혹한이나 극지방의 소용돌이 현상  에 기인하는 경우가 많습니다 .

일부 연구자들은  이러한 극심한 추위가 해빙 감소  와  북극 증폭  (북극이 전 세계 평균보다 더 빨리 따뜻해지는 현상)  으로 인해 더 빈번해지고 있을 수 있다고  주장합니다 .

북극의 온난화가 중위도의 극한 추위에 영향을 미칠 수 있다는 가설의 핵심 은   북극의 급격한 온난화가 극지방과 적도 사이의 온도 차이를 변화시킨다는 사실입니다. 

일반적으로 이러한 지역 간의 온도 차이가 강해  제트기류를 포함한 대기 순환의 주요 패턴이 발생합니다 . 이 이론의 지지자들에 따르면 북극의 기온이 남쪽의 기온보다 더 빨리 상승하면 대기 순환이 약화되거나, 구불구불하게 흐르거나, 더 자주 휘청거릴 수 있습니다. 그 결과, 차가운 극지방 공기가 보통 덜 추운 지역으로 흘러내릴 수 있습니다.

관련된 주장은 바  렌츠해  와  카라 해  에서 특히 감소한 해빙이   대기를 어떻게 교란할 수 있는지에 초점을 맞춥니다. 해빙이 적으면 더 많은 열과 수분이 바다 표면에서 공기로 빠져나가며, 이는 잠재적으로 하류의 날씨 패턴을 바꿀 수 있습니다. 이는 " 고온 " 날씨 시스템, 즉 차가운 공기를 중위도로 끌어들이는 비정상적인 순환 패턴의 가능성을 높일 수 있습니다.

그러나 극한의 추위나 개별 극한 추위 현상의 증가를 인간 활동으로 돌린 연구는 상대적으로 적습니다. 

Carbon Brief의  귀속 지도는  전 세계의 극심한 기상 현상과 인간 활동으로 인한 지구 온난화와의 연관성을 나타낸 것으로, 극심한 추위 현상을 구체적으로 조사한 33개의 연구가 포함되어 있습니다. 

이 중 24개 연구에서 극한의 추위가 기후 변화로 인해 덜 발생할 가능성이 있다는 결과가 나왔고, 6개 연구에서는 인간의 영향을 식별할 수 없다는 결과가 나왔으며, 3개 연구에서는 어느 쪽이든 결론을 내리기에는 데이터가 충분하지 않다는 결과가 나왔습니다. 데이터베이스에서  극한  의 추위(2016년 서부 호주의 심한 서리)가 기후 변화로 인해 발생할 가능성이 더 높다는 결과가 나온 극한의 사건 귀속 연구는 단 하나뿐이었습니다. 그러나 그 연구에서도 "더운 기온이 순환 요인의 효과를 상쇄하거나 상쇄했을 수 있다"고 언급했습니다.

많은 기후 과학자들은  지구 온난화로 인해 추위가 더 자주 찾아올 것이라는 가설에 동의하지 않으며  , 지구 온난화로 인해 극한의 추위가 전반적으로 감소하고 있다고 주장합니다. 

다른 이들은   인과관계가 아직 증명될 수 없으며, 모형과 관찰 결과 모두 중위도 한파에 기후 변화가 중요한 역할을 한다는 것을 뒷받침하는 데 한계가 있다고  주장합니다 .

또한, 관찰된 데이터에 따르면, 한파는 여전히 발생하지만 최근 수십 년 동안 그  빈도와 강도가 낮아졌습니다 . 대부분의 모델링 연구는 더 빈번하거나 심각한 한파 발생을 일관되게 재현하지 않습니다. 대신, 전반적인 온난화 추세가 지배적이어서 시간이 지남에 따라 극한의 한파가 더 드물어지는  경우가 많습니다  .

이는 기후 변화와 극한의 추위 현상 사이에 연관성이 있다면 장기적인 온난화 추세는 여전히 더 적고 온화한 추위 발생으로 이어질 가능성이 높으며 북극에서 증폭되는 영향도 비교적 작을 것임을 시사합니다.

한파가 더 자주 발생하는 지역이 있었나요?

Carbon Brief는 극한의 추위에 미치는 기후 변화의 영향을 평가하기 위해  Berkeley Earth 의 격자형 일일 최저 지구 기온 데이터를 사용하여  1970년대 이후 일년 중 가장 추운 5%의 날의 기온이 어떻게 변했는지 계산했습니다. 

최저 일일 기온은 하루 동안 측정한 가장 추운 단일 측정치를 반영합니다. (가장 추운 5%의 날은 다소 임의적인 숫자이지만, 가장 추운 10%, 5%, 2%, 1% 또는 일년 중 가장 추운 단일 날에 대한 결과는 대체로 비슷합니다.)

아래 그림은 지구 육지의 모든 1x1도 위도-경도 격자 셀에 대한 결과를 보여줍니다(크기는 대략 100km x 100km에 해당). 빨간색으로 칠해진 격자 셀은 극심한 추운 날이 감소한 반면, 파란색으로 칠해진 격자 셀은 극심한 추운 날이 더 많았습니다. 

지구 대부분  지역에서 극한의 추위가 크게 감소 했으며 , 가장 큰 감소 폭은 고위도 북반구 지역에서 나타났습니다(전반적으로 가장 빠른 온난화 속도를 경험했습니다).

극한의 추위가 증가한 몇몇 지역은 대체로  온난화 평균 속도가 가장 느린 지역인 인도, 남아프리카, 남극 대륙을 포함합니다. 

인도에서는 이 기간 동안 대기 오염(특히 냉각 황산염 에어로졸)이 빠르게 증가한 데 영향을 받았을 가능성이 큽니다. 남극에서 더 극심한 추위가 발생한 원인은 명확하지 않지만,   지난 50년 동안 계절적 오존층 손실과 관련이 있을 가능성 이 있습니다.

한파 현상의 변화를 평가하는 또 다른 방법은 하루 중 어느 시간(즉, 일일 최저 기온)이 영하(0C, 32F)인 날의 수의 변화를 살펴보는 것입니다. 아래 지도는 1970년과 2024년 사이의 연평균 결빙일 변화를 보여줍니다.

이 지도는 고위도 북반구 대부분 지역에서 결빙일 수가 크게 바뀌었음을 보여줍니다. 히말라야, 동유럽, 캐나다 일부 지역, 미국 서부 지역에서는 지난 50년간 결빙일이 한 달 가까이 줄었습니다. 

(그래프의 흰색 영역(열대 및 아열대 지역 대부분)은 영하의 기온이 거의 발생하지 않는 지역을 나타내므로 시간 경과에 따른 변화를 계산할 수 없습니다.)

미국에서 감기 발병 감소

추위 발생에 대한 학술 연구 의 상당 부분은   미국 본토에 집중되어 있습니다. 미국 본토는 북극 공기의 침입으로 인해 가끔 극심한 추위가 발생하기 쉬운 지역이기 때문입니다. 

아래 지도는 지난 50년 동안 미국 전역에서 일년 중 가장 추운 날에 기온이 상승하는 추세가 있었음을 보여줍니다.

이는 북극 증폭이 추운 공기 패턴에 미치는 영향이 강한 겨울 온난화 추세보다 작다는 것을 시사합니다.

미국의 거의 모든 지역에서 1년 중 가장 추운 5% 날씨에 냉각 추세가 나타났으며, 고위도 지역은 겨울 온난화가 가장 빠르게 진행되는 경향이 있습니다. 

북부 멕시코에서는 일년 중 가장 추운 날에 약간 냉각 추세가 나타났고, 캘리포니아, 애리조나, 남부 뉴멕시코, 남부 텍사스에서는 온난화가 더디게 나타났습니다. 

마찬가지로, 아래 그림은 미국에서 최저 기온이 영하로 떨어지는 날의 변화를 살펴봅니다.

이는 1970년대에 비해 매년 평균 영하로 떨어지는 날이 13일 적다는 것을 보여줍니다. 또는 다른 말로 표현하자면, 일일 최저 기온이 더 이상 얼음과 눈이 내리는 조건이 발생할 만큼 충분히 춥지 않은 반 달이 있다는 것입니다.

점점 더 희귀해지는 추위 

최신 기후 모델은   온실 가스 농도가 증가함에 따라 극한의 추위는 계속 줄어들 것으로  예측하고 있습니다 .

즉, 특정 패턴이 가끔씩 얼어붙은 극지방의 공기를 남쪽으로 이동시키더라도 전체적으로 겨울은 과거보다 온화할 가능성이 높다는 것을 의미합니다. 

하지만 북극의 온난화가 중위도 날씨에 어떤 영향을 미치는지(또는 미치지 않는지)에 대한 정확한 과학적 이해는  아직 발전 중 입니다 . 

연구자들은 모델을 계속 개선하고,  더 나은 재분석 데이터를 통합  하고, 대기 순환 역학의 변화가 다른 시나리오에서 어떻게 나타날지 조사합니다. 추가 데이터(특히 수십 년에 걸친 데이터)는 중위도 극한의 추위에서 북극의 역할이 중요한지 과장되어 있는지 명확히 하는 데 도움이 될 것입니다. 

현재로선 지난 50년간의 관측에 따르면 극한의 추위가 전 세계적으로 더 적게 나타났으며,   미래에는 추운 날씨가 점점 더 드물어질 것으로 예측됩니다 .