"연간 강수량"으로는 미래를 읽을 수 없다 — "내리는 방식"이 망가지는 지구의 비

「비는 늘어나는데, 땅은 마른다」——“비의 내리는 방식”이 미래를 결정한다

온난화 주제로 자주 듣는 것은 "기온이 올라갈수록 대기는 더 많은 수증기를 품고, 비는 강해진다"는 시나리오다. 확실히 호우의 강도는 많은 지역에서 관측되고 뉴스에도 나온다. 그러나 우리의 생활을 좌우하는 것은 연간 강수량의 총합만이 아니다.

오히려 까다로운 것은, **비의 “리듬”**이다. 우기가 짧아진다. 비와 비 사이의 간격이 길어진다. 그리고 그 공백 후에 “한꺼번에” 내린다——. 이 "간헐성(intermittency)"이야말로 홍수와 가뭄을 동시에 증가시킬 수 있는 메커니즘이 될 수 있다.

이번에 Phys.org가 소개한 것은, 미국 유타 대학 등의 연구팀이 약 6600만 년 전부터 약 4800만 년 전까지의 초온난기(고제3기)를 단서로, "온난화된 지구에서 비가 어떻게 변하는가"를 검증한 연구다. 결론은 직관적이지 않다.

"온난화로 습윤 지역은 더 습윤해지고, 건조 지역은 더 건조해진다"는 “익숙한 정리”에 대해, 연구팀은 "중위도에서도 건조해질 가능성"을 제시했다. 열쇠는 강수량의 총합이 아니라, **강수의 시간 분포(언제, 얼마나 자주 내리는가)**에 있다.

6600만 년 전의 지구를 “미래의 실험장”으로 읽다

연구가 주목한 고제3기는, 대기 중 CO₂가 현재의 2~4배에 달했던 시기를 포함한다고 하며, 극단적으로 온난한 지구의 "실지 테스트"에 가깝다.
또한 고제3기 중에서도 특히 유명한 것은 약 5600만 년 전의 PETM(팔레오세-에오세 온난화 극대)이다. PETM은 단기간에 온실가스가 증가하고 지구가 급격히 온난화된 “하이퍼서멀”로 알려져 있다. NOAA의 해설에 따르면, PETM에서 전 지구 평균 기온이 최대 5~8°C 상승했을 가능성이 제시되어 있다.

또 다른 연구 추정에서는, PETM기의 전 지구 평균 기온이 산업혁명 전보다 상당히 높은 수준(추정의 폭은 있음)이 제시되어 있으며, "지구가 지금보다 훨씬 더 뜨거운 상태에서 물 순환이 어떻게 행동하는가"를 생각하는 데 중요한 비교 자료가 된다.

무엇을 조사했는가: 화석·고토양·하천 퇴적물로 "비의 내리는 방식"을 복원

문제는 수천만 년 전의 강수량계가 있을 리 없다는 것이다. 그래서 연구는 "프록시(proxy)"——지질 기록에 남은 간접 증거——를 총동원한다. Phys.org 기사에서는, 식물 화석(잎의 형태 등), 고토양의 화학, 그리고 하천 지형이나 퇴적물이 예로 제시되어 있다. 비가 “매일 부슬부슬”인지, “긴 건조 후에 한꺼번에 불어나”인지에 따라, 강이 암석을 운반하고 깎는 힘도, 하상(河床)의 형태도 변한다. 즉, 지형이나 퇴적물은 강수의 "강도"와 "간헐성"을 비추는 거울이 될 수 있다.

게다가 Nature Geoscience 게재 논문의 요지에서는, 이러한 퇴적학적 프록시를 통합하는 멀티 프록시 방법을 구축하고, 강수의 "계절~연간 변동(간헐성)"과 "강우율(강도)"에 제약을 가했다고 한다.

보이는 결론: 극은 습하고, 중위도 내륙은 "건조 + 호우"의 조합

연구가 제시한 큰 틀은 이렇다.

• 극지방은 습윤~몬순적이 될 수 있다

• 한편, 중~저위도의 대륙 내륙은 건조 경향이지만 “강한 비가 가끔 온다”(건조가 계속된 후의 호우)

여기서 중요한 것은, 건조가 "총 강수량의 감소"만으로 설명되지 않는다는 점이다. 요지에서는, 건조화는 평균 연간 강수량과 분리되어, 우기의 단축이나 강우의 재래 간격의 장기화와 같은 "분포의 변화"에 의해 구동되었다고 한다.

Phys.org 기사도 마찬가지로, 건조는 "비가 줄어들기 때문"만이 아니라, 짧은 우기와 긴 공백에 의해 생길 수 있다고 언급하고 있다.

그리고, 기존에 자주 이야기되던 "습윤 지역은 더 습윤해지고, 건조 지역은 더 건조해진다(wet-gets-wetter / dry-gets-drier)"는 견해에서의 “차이”가 지적된다. 요지는, 극지방의 습윤화와 중위도의 건조화가 그 단순한 응답에서 벗어남을 나타낸다고 한다.

왜 차이가 나는가: "평균"으로는 보이지 않는 비선형과 “임계값”

더 흥미로운 것은, 이러한 수문 기후의 변화가 PETM의 약 300만 년 전부터 시작되어 약 700만 년 후까지 계속되었을 가능성이 제시된 점이다. 즉, "한 번의 이벤트의 여파"가 아니라, 지구 시스템이 어떤 조건을 초과하면, 비의 행동이 **비선형(선형에 비례하지 않음)**으로 변해버린다——그런 해석이 가능해진다.

Phys.org 기사에서도, 기후가 어떤 “임계값”을 초과하면 강수의 행동이 예상치 못한 형태로 변할 수 있다는 취지가 이야기되고 있다.

실무적 영향: "연간 강수량" 중심의 설계 사상이 위태로워진다

이 연구의 메시지를 생활자에게 바꾸어 말하면 이렇다.
“비가 내리는 해”에도 물 부족이 될 수 있다.

왜냐하면, 댐이나 지하수, 농지나 숲, 도시의 배수 인프라가 필요로 하는 것은, "얼마나 내렸는가"뿐만 아니라 "언제 내렸는가" "다음은 언제 내릴 것인가"이기 때문이다.

• 긴 건조 → 토양이 단단해져 침투하기 어려워짐

• 그 후의 호우 → 한꺼번에 유출되어 홍수·토사 재해·탁수가 증가

• 우기가 짧아짐 → 저수의 “저장 기간”이 줄어들어 같은 총 강수량이라도 운영이 어려워짐

Phys.org 기사도, 미래에는 연평균보다 비의 타이밍과 신뢰성이 중요해질 것이라고 명확히 언급하며, 홍수·가뭄·수자원 관리에 대한 함의를 강조하고 있다.

"모델은 비의 불규칙성을 과소평가?"라는 날카로운 지적

연구는, 고기후와의 비교를 통해, 현재의 기후 모델이 “비의 불규칙성”을 과소평가하고 있을 가능성도 언급하고 있다. 고기후는 현대와 경계 조건(대륙 배치나 빙상 등)이 다르다. 하지만, 그렇기 때문에 "모델이 미지의 조건을 견딜 수 있는가"를 시험할 좋은 교재가 된다.
이 시사는, 미래 예측을 “평균값의 지도”로만 바라보는 것만으로는 놓칠 위험을 강하게 인식시킨다.

일본 관점에서 읽기: 장마·태풍·가뭄은 "같은 이야기"가 된다

일본은 원래 계절성이 강하다. 장마가 있고, 태풍이 있으며, 겨울형도 있다. 그래서 "간헐성"이 진행되면 영향은 두 배로 나타난다.

• 장마의 총 강수량이 같아도, 비 오는 날이 줄고 “한꺼번에 내림”이 증가

• 태풍의 비가 치수 용량을 초과하기 쉬워짐한편, 태풍이 오지 않는 해는 가뭄이 심각해짐

• 농업에서는, 파종·이식의 타이밍, 용수의 융통, 토양 수분의 유지가 어려워짐

• 산림·생태계에서는, 건조 스트레스와 호우에 의한 교란이 동시에 작용(도복, 토양 유실 등)

요컨대, "호우 대책"과 "가뭄 대책"을 별도로 생각하는 것이 아니라, “같은 기후 변화의 다른 얼굴”로서 동시에 설계할 필요가 생긴다.

SNS의 반응(※게시물 예: 실제 게시물의 인용이 아니라, 논의의 전형을 재구성)

※이 섹션은, 기사 내용에서 예상되는 논점을, SNS에서 자주 보이는 표현으로 “재구성”한 것입니다(특정 개인의 실제 게시물을 나타내는 것은 아닙니다). 원 논문은 Nature Geoscience에 공개되어, 액세스 수나 Altmetric이 붙어 있으며, 연구 커뮤니티 외에도 일정한 파급이 있음을 엿볼 수 있습니다.

• 방재·토목 클러스터
  "연간 강수량이 같아도 홍수가 늘어난다, 가장 까다롭다. 설계 강수량이나 운영 규칙을 “계절의 단축”을 포함하여 재검토하지 않으면 막힌다"

• 농업 클러스터
  "비가 내리는지 여부가 아니라 “다음이 언제인지”가 문제. 건조의 간격이 길어지면, 같은 강수량이라도 작물이 견디지 못한다"

• 기상·연구 클러스터
  "wet-gets-wetter의 단순 도식에 대해, 간헐성을 축으로 한 논의가 전면에 나온 것이 크다. 평균값의 지도만 보고 있으면 오독한다"

• 회의·반발 계
  "수천만 년 전의 이야기를 지금에 적용하는 것은 무리가 있지 않은가?(→경계 조건은 다르지만 “모델 검증의 자료”가 된다, 라는 반론이 붙는다)"

• 생활자의 실감 계
  "“최근, 내릴 때는 한꺼번에 내리고, 내리지 않을 때는 내리지 않는다”는 체감 그대로. 평균 기온보다 평균 강수량이 믿을 수 없는 것이 무섭다"

• 확산되기 쉬운 한 문장 계
  "미래의 물 부족은 “비가 줄어들어서”가 아니라 “비