성층권 돌연승온 (Sudden Stratospheric Warming)

한 줄 정의: 성층권 돌연승온(SSW)은 겨울철 극지방 성층권의 기온이 며칠 사이에 급격히 상승하면서 극소용돌이가 약화되거나 붕괴되는 현상입니다.

쉽게 풀면

겨울철 북극 상공 성층권에는 찬 공기가 소용돌이처럼 회전하며 갇혀 있는 극소용돌이가 자리잡고 있습니다. 그런데 특정 시기에 이 소용돌이가 갑자기 약해지거나 심하면 완전히 무너지면서 성층권 기온이 짧은 기간에 크게 오르는 현상이 나타나는데, 이를 성층권 돌연승온이라고 부릅니다. 이 사건이 일어나면 그 여파가 아래쪽 대류권까지 전달되어 몇 주 뒤 지상에 한파를 몰고 오는 경우가 많습니다. 즉 성층권에서 일어난 변화가 시차를 두고 우리가 체감하는 지상 날씨에 영향을 주는 대표적인 사례입니다.

왜 중요한가

SSW는 발생 이후 수 주에 걸쳐 지상 한파나 이상기후를 유발할 수 있어 겨울철 중기·장기 예보의 정확도를 높이는 데 중요한 신호로 활용됩니다. 성층권과 대류권 사이의 상호작용을 이해하는 대표적인 연구 대상으로도 널리 다뤄집니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"해당 겨울철에 발생한 성층권 돌연승온 이후 3주 이내에 동아시아 지역 기온이 평년보다 크게 낮아졌다."

SSW 발생과 지상 한파의 시차 관계를 다루는 문맥입니다.

"극소용돌이의 와도 급감을 기준으로 주요 SSW 사건 발생 시점을 식별하였다."

SSW를 판별하는 기준을 설명하는 예입니다.

조금 더 깊게 보면

SSW는 대류권에서 발생한 대규모 행성파(planetary wave)가 성층권으로 상향 전파되어 극소용돌이의 서풍을 약화시키거나 동풍으로 반전시키는 파-평균류 상호작용으로 발생하는 것으로 이해됩니다. 극소용돌이 중심의 이동 여부에 따라 변위형(displacement)과 분열형(split) 등으로 구분되기도 하며, 이러한 신호는 북극진동 등 지상 순환 패턴과 함께 분석됩니다.

주의할 점

SSW가 발생했다고 해서 반드시 특정 지역에 한파가 오는 것은 아니며, 그 영향이 나타나는 시점과 지역은 사례마다 차이가 크므로 SSW 발생만으로 지상 날씨를 단정할 수는 없습니다.