밤더위에 식지 못한 강물…복합폭염 3배 증가

공기와 강물이 동시에 비정상적으로 뜨거워지는 ‘대기-하천 복합폭염’이 지난 40년간 약 3배 증가한 것으로 나타났다. 미국과 중부유럽 796개 하천 유역을 분석한 결과, 연평균 발생 횟수는 1980년대 0.76회에서 최근 약 2.3회로 늘었다. 10년마다 평균 0.40회씩 증가했으며, 2011~2019년에는 전체 유역의 48.4%에서 한 해 세 차례 이상 관측됐다.

1981~1990년과 2010~2019년을 비교하면 하천 폭염의 빈도는 113.6%, 지속기간은 147.8%, 강도는 94.8% 증가했다. 같은 기간 대기 폭염 증가율은 각각 26.6%, 32.6%, 22.1%였다. 복합폭염의 99.6%에서는 뜨거워진 강물이 대기보다 오래 열을 유지했다. 하천 폭염은 평균 2.67일 더 이어졌고, 일부 사례에서는 지속기간 차이가 12일을 넘었다.

연구에는 1981~2019년 관측자료와 딥러닝 모델이 활용됐다. 하천 수온이 이례적으로 높은 상태가 여러 날 계속되고, 그 시작 5일 전부터 종료 시점 사이 같은 유역에 대기 폭염이 나타나면 복합폭염으로 분류했다. 발생 조건의 중요도는 기후 요인 59.2%, 지형 요인 22.4%, 수문 요인 18.3%였다. 기온 변수 중에는 낮 최고기온보다 밤의 냉각 정도를 보여주는 최저기온이 가장 중요했다. 밤에도 기온이 높으면 강물이 충분히 식지 못해 열이 축적될 수 있다.

평균 수온은 평상시 12.0도에서 하천 폭염 때 15.0도, 복합폭염 때 16.9도로 올랐다. 하천 폭염만 발생한 때보다 복합폭염의 수온은 16% 높았고, 용존산소는 2.9% 더 적었다. 용존산소 농도도 리터당 10.1㎎에서 각각 9.5㎎과 9.2㎎으로 낮아졌다. 해발 3000m 이상 하천의 복합폭염은 10년마다 128% 증가했다. 고배출 시나리오에서는 2091~2100년 대기·하천 폭염 일수의 98.5%가 겹칠 것으로 전망됐다. 다만 분석 지역이 미국과 중부유럽으로 제한돼 세계적인 위험을 정밀하게 파악하려면 다른 지역의 장기 관측자료가 더 필요하다.