왜 위도는 같아도 기온이 다를까?

⚠️지면 효과를 조금 줄이고자 1991년~2020년 평균 900hPa 상층 기온으로 분석하였습니다!!

https://climate.copernicus.eu/

상상 속의 지구

 

 

지구과학 수업을 듣다 보면 다들 한 번쯤은 위 그림과 같은 상황을 생각해 본 적 있을 겁니다.

적도에 태양빛이 가장 쎄게 쬐고 극지역은 약하니까

적도가 가장 기온이 높고 극이 가장 낮다는 생각이 자연스러울 겁니다!

 

하지만 실제 기온 분포 다들 아시다시피 그렇지 않죠!!

 

1991년~2020년 평균 900hPa 상층 기온 지도를 보면서 한번 다 같이 탐구해 봅시다.

 

900hPa 1991~2020년 평균 기온

 

가장 눈에 띄는 것은 남극과 북극의 기온 차이입니다.

둘 다 같은 극지역이지만 남극이 훨씬 더 추운데요.

남극은 대륙 위에 얼음이 놓인 상태라 잘 녹지 않고 버티는데

북극은 바다라서 해빙이 따뜻한 바닷물과 접촉하고 있는 상황이라 육상의 빙하에 비해 잘 녹습니다.

책상 위에 놓인 얼음에 비해 따뜻한 물에 넣은 얼음이 더 빨리 녹는 것처럼 말이죠.

 

또한 남극은 눈이 쌓인 만큼 고도가 높아지고 기온이 낮아져 눈이 올 확률이 높아지는데

북극은 빙산에 눈이 쌓여도 90%가 물에 잠기므로 이러한 효과를 누리긴 어렵습니다.

(Lapse Rate 피드백)

 

다음으로 볼 수 있는 것은 가장 평균 기온이 높은 지역이 적도가 아닌 적도에서 약간 벗어난 곳으로 나타납니다.

태양 복사에너지 총량이 가장 많은 곳은 적도인데 왜 그럴까요?

 

정답은 바로 대기 대순환 중 헤들리 셀에 있습니다.

https://groups.seas.harvard.edu/climate/eli/research/equable/hadley.html

 

헤들리 셀은 가열되어 상승한 적도 지역의 공기를 중위도 지역으로 보내고

하층에서는 반대로 중위도 지역에서 적도로 보내는 순환입니다.

 

순환으로 인해 적도 지역에서는 수렴대가 2~30°의 중위도 지역에는 고기압대가 형성되기 좋습니다.

고기압대에 놓인다는 것은 태양 일사가 더 많다는 뜻이니까 기온도 그만큼 더 오를 수 있는 것이죠.

전세계 해수면 온도https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/precip/realtime/clim/annual/monthly/annual.sst.html

 

다음은 칠레 앞바다, 멕시코 앞바다, 아프리카 서안 쪽에서 낮은 기온을 보이는 것입니다.

이 지역들은 육지가 아닌 바다인 만큼 해수면 온도에 영향을 많이 받게 되는데

심해에서 바닷물이 올라오는 용승이 일어나는 지역이라서 주변보다 바닷물이 상대적으로 차갑고

이로 인해 대기도 같이 차가워지게 됩니다.

 

유럽 기온 분포(좌) 동아시아 기온 분포(우)

 

왼쪽은 유럽, 오른쪽은 우리나라 부근 1월 기온 분포입니다.

분명 위도는 20°~60°로 같은데 둘 간의 기온 격차는 10도 넘게 차이 납니다.

(이 와중에 한반도는 동위도 기온 극소점;; 🥶)

 

분명 같은 양의 태양빛을 받고 두 지역 다 바다를 끼고 있는데

이 그림만으로는 알 수 없는 무언가가 엄청난 차이를 만들고 있는 겁니다.

 

과연 그 이유는 뭘까요?

 

 

12~2월 (좌), 6~8월(우)

 

12~2월 기온 - 6~8월 기온

 

 

이는 멕시코 난류가 대서양 북쪽을 지나 북극지역까지 도달하기 때문입니다.

겨울철에도 유럽 날씨가 그렇게 춥지 않은 이유입니다.

 

반대로  동아시아나 미국 동부는 겨울철에 비교적 기온이 낮은 것을 확인할 수 있습니다.

 공통적인 특징은 북서쪽에는 큰 대륙이 존재하여 단열 냉각으로 인해 대륙성 고기압이 발달하고

북동쪽에는 한랭전선대를 따라 저기압이 발달하기 좋은 환경인 것입니다.

이때 기압계에 지균풍이 불면 해당 지역에 북풍이 불게 되는 것이죠.

 

제가 나열한 것 외에도 수많은 요소들이 기온에 영향을 끼칩니다!

눈, 해빙, 인간의 활동, 식생, 지형, 상층제트 등등이 있지만

이를 전부 다루려면 책으로도 부족하기 때문에 여기서 글을 마치겠습니다.