대기는 전 지구를 둘러싸고 돌면서 지역에 따라 각종 기상현상을 일으키고 각 지역의 기상현상이 서로 영향을 주기 때문에, 정확한 기상·기후예보를 위해 해당 국가뿐만 아니라 전 세계에서 광범위하게 관측자료를 수집한다.
이를 위해 지상 관측소와 항공기와 배, 레이더와 기상위성 등을 이용해 하늘과 땅, 바다 등에서 관측·감시가 입체적으로 이뤄진다. 관측자료는 수학 방정식을 활용해 미래의 대기상태를 예측하는 프로그램인 수치예보모델을 이용한 분석, 기상 예보 및 예측 생산, 전달·활용이라는 과정을 거친다.
기상·기후예측은 가뭄·홍수와 같은 이상기후 발생을 예상해 지역사회에 어떤 위험이 닥칠지를 미리 알 수 있게 해준다. 이러한 신뢰성 높은 기상·기후 예측을 위해서는 내비게이션의 운전자 도로 주행 데이터에 해당하는 품질 좋은 기상관측자료가 많이 확보돼야 한다.
최근의 내비게이션 시스템은 이용자들의 실시간 도로 주행 데이터와 함께 과거 운전자들의 도로 주행 관련 방대한 빅데이터 분석을 통해 교통상황·정체에 관한 교통 예측을 할 수 있다. 이를 통해 운전자가 목적지에 가장 빨리 갈 수 있는 우회도로를 내비게이션은 알려준다. 정확한 교통예측은 운전자들이 내비게이션을 통해 제공하고 있는 방대한 실시간·과거 도로 주행 데이터의 기반 위에서 가능하다.
최근 전 세계에 코로나 19가 확산하면서 각국의 국경봉쇄가 이어지고 이에 따라 항공기 운항마저 감소했다. 이에 따라 항공기가 수집하는 전 세계의 광범위한 기상관측 정보가 줄어들었다.
기본적으로 항공기에는 기온, 풍향 풍속, 기압 등 기상요소를 측정하는 감지기가 있다. 항공기의 이러한 감지기에서 관측한 다양한 정보로부터 기상요소를 수집·산출하는 과정을 거쳐 기상데이터 중계 프로그램(AMDAR)에 의해 항공기 기상관측 자료가 생성된다. 그리고 이들 자료는 세계기상자료 통신망(GTS)에 보내져 활용된다.
그러나 코로나19 감염병 사태로 인해 기상 데이터 중계 프로그램(AMDAR)의 항공기 기상관측 수집 자료의 양이 급격히 줄어 올해 4월과 지난해 12월을 비교해보면 30% 정도에 불과했다.
최근 미국 해양대기청(NOAA)이 발표한 ‘수치예보에 활용되는 상업 항공기 기반 관측데이터에 코로나19가 미치는 영향’ 논문에 따르면 항공기 기반 관측자료의 부족으로 수치예보 시스템의 예측성능이 하락했다고 한다. 즉 대기상태에 대한 정보를 계산해 예상하는 일이 한층 어려워졌다고 한다.
이 논문은 여름과 겨울에 항공기 기반 관측자료를 80%로 줄인 가상 실험에서 각각 8%와 15%로 예측상의 오류가 높아지는 것으로 나타났다. 항공기 기반 관측자료의 양이 대규모로 줄면 기상·기후 예측의 신뢰도가 의미가 있는 수준으로 낮아진다고 이 논문은 예상했다.
최근에는 지구온난화로 폭염, 가뭄, 폭우와 같은 극한의 이상기후 현상들이 빈번하게 발생하고 있다. 이상기후가 근래에는 높은 강도와 복잡한 형태로 그 횟수가 잦아져 특이한 현상이 점차 평균적인 현상으로 바뀌고 있다. 이러한 상황에서 이상기후에 대한 감시 및 예측이 점점 힘들어지고 있다.
극한 이상기후에 대한 우리 사회의 대처능력을 점검하고 높이고자 하는 요구가 국가·사회적으로 높아지고 있다. 정부와 지자체들은 기후예측 정보를 바탕으로 이상기후로 발생할 수 있는 비상사태를 미리 확인해 대응 전략·방안을 마련하고자 한다. 이러한 이유로 신뢰성 있는 기상·기후 예측정보의 중요성은 매우 높아지고 있다. 기상·기후 예측의 불확실성을 최소한으로 줄이고 신뢰성을 높이기 위해 세계 각국은 노력하고 있다.
올해 전 세계는 이상기후로 인한 재해·재난에 대처도 해야 할 뿐만 아니라 코로나19 감염병과 사투를 벌이면서 두 전선에서 생존을 위한 힘든 싸움을 벌여왔다. 또 우리 인류는 코로나19 감염병과 싸우면서 이상기후 대응을 위한 기상관측자료 수집의 취약점을 알아내고 서로 협력해야 할 이유와 명분을 발견했다.
이번을 기회로 효과적으로 이상기후에 대응하기 위해 기상·기후 예측에 필요한 고품질의 광범위한 기상 관측자료를 안정적으로 수집·공급받을 수 있는 다각도의 방안을 마련해야 할 것이다. 이를 위해 우리나라와 전 세계가 이에 관심을 가지고 협력해야 할 시점이다.
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