엘니뇨와 라니냐는 해양과 대기의 상호 작용을 암시하는 대표적인 사례입니다. 그 둘은 각 지역에 정반대의 결과를 가져오기도 하지만, 그 메카니즘을 보면 사실 같다고 볼 수도 있습니다.

 

무역풍은 적도를 경계로 북반구와 남반구의 저위도에서 서쪽으로 부는 바람입니다. 이 지역에서 발생하는 해류는 북반구와 남반구에 대해 각각 북적도해류와 남적도해류입니다. 해류도 무역풍처럼 동에서 서로 이동합니다. 적도를 따라 계속 서쪽으로 이동하는 해류는 태양의 강한 복사 에너지를 지속적으로 받아 온도가 크게 올라갑니다. 그래서 태평양의 서쪽에 도달했을 즈음에는 해수 표면의 온도가 27C 이상을 나타내기도 합니다. 태풍이 태평양의 서쪽에서 자주 발생하는 것도 이 때문입니다.

 

이렇듯 서태평양 해수의 수온이 높다보니 해수면에서 증발이 매우 활발하게 일어납니다. 이로 인해 공기 속에 수증기가 많이 공급됩니다. 그 뿐 아니라 수온이 높으면 기류의 상승도 강하게 일어납니다. 이것은 보다 두꺼운 구름을 만들 수 있다는 것을 의미합니다. 수증기가 많고 상승 기류도 강하니까 정말 '대단한' 구름이 만들어지겠죠. 그래서 서태평양 지역에서는 일반적으로 비가 많이 내리고, 그래서 열대 우림이 우거져 있습니다.

반면 동태평양에서는 이와는 좀 다른 현상이 나타납니다. 무역풍 때문에 해류가 적도를 따라 서쪽으로 이동한 결과, 동태평양에서는 바다 깊은 곳에 있는 심층수가 상승해 올라옵니다. 이것을 용승류라고 합니다. 심층수의 온도는 표층수에 비해 낮으므로 동태평양 해수의 표층은 저온 상태를 유지하게 됩니다.

 

해수 표층이 저온이면 증발이 쉽게 일어나지 않고, 상승 기류도 잘 발생하지 않습니다. 구름이 만들어지려면 수증기도 있어야 하고 상승 기류도 발생해야 하는데 말입니다. 이처럼 해수 표층이 저온이다보니 동태평양 해역에서는 구름도 잘 안만들어지고 강수도 적습니다. 남아메리카의 서쪽에 있는 페루 연안 지역 또는 안데스 산맥 연안 지역은 이러한 이유로 대개 건조한 기후를 보입니다.

 

엘니뇨는 태평양의 적도를 따라 동에서 서로 불어가는 무역풍이 어떤 이유로 약해지면서 발생합니다. (그렇다고 해서 무역풍의 역화가 이러한 현상들의 원인이라고 단정하기는 어렵습니다. 그보다는 해양과 대기가 상호 작용하여 나타나는 현상이라고 이해하는 것이 바람직합니다) 무역풍의 약화로 인해 북적도해류와 남적도해류가 약해집니다. 심지어 서태평양 해역에서 용승류가 발생하기도 합니다. 이전에 높은 수온으로 인해 많은 구름과 강수를 만들었던 이 지역은 낮은 표층 수온으로 인해 건조한 기후를 보이게 됩니다. 많은 구름과 비를 만들던 해역은 좀 더 동쪽으로 옮겨갑니다. 동태평양 해역에서는 이전만큼 강한 용승류가 발생하지 않고, 표층 수온의 증가로 인해 구름 발생과 강수가 증가합니다. 이 현상은 서태평양 해역은 더 건조하게, 그리고 동태평양 해역은 더 습윤하게 만듭니다.

 

서태평양 지역은 대개 습윤한 기후를 유지해 왔던지라 열대우림이 우거져 있는데, 이러한 지역이 엘니뇨에 의해 건조해지다보니 나무끼리 부딪히거나 사람의 실수로 불이 나면 끄기가 쉽지 않습니다. 과거에 말레이시아와 인도네시아 등지에서 발생한 대규모 산불은 바로 이러한 것을 시사해 줍니다. 반면 전보다 습윤해진 동태평양에서는 난데 없이 홍수가 발생하기도 합니다.

 

라니냐는 태평양의 적도를 따라 동에서 서로 불어가는 무역풍이 어떤 이유로 강해지면서 발생합니다. 무역풍이 강해지다보니 해수가 동에서 서로 이동하는 일이 전보다 더 활발하게 일어납니다. 그러다보니 서태평양 표면 해수의 온도는 전보다 더 높아지고, 그래서 비가 더 많이 내립니다. 동태평양 표면 해수의 온도는 전보다 더 낮아지고, 그러다보니 더욱 건조해지는 것이지요.

 

무역풍의 강약이 저러한 일을 초래한 건지 아니면 해류의 변화가 저러한 일을 초래한 건지 확실하게 알려져 있지 않습니다. 다만 설명의 편의를 위해 보통 무역풍이 원인인 것처럼 말하는 경우가 많습니다.

 

엘니뇨와 라니냐를 말할 때, 이것이 대기(바람)와 해양(해류)의 상호 작용 때문에 나타나는 현상이고, 그러한 상호작용의 결과 한 지역의 자그마한 변화가 지구 전체 기후계에 큰 영향을 미칠 수 있다는 점을 이해하는 것이 가장 중요합니다.

 

 

 

푸른행성의 과학, http://www.skyobserver.net/