생물학적 입자는 폭우를 유도하는 데 중요할 수 있습니다.

EPFL 대기 및 기후 과학자들은 생물학적 입자가 구름 내 결빙을 촉진하는 능력으로 인해 홍수와 눈보라를 유발할 수 있는 강우 현상을 유발할 수 있음을 보여줍니다. 연구진은 기상 및 기후 모델의 업데이트를 요구합니다.

구름은 대기 중 기존 입자 위에 형성되며, 홍수나 눈보라와 같은 극심한 기상 현상은 구름 속의 다량의 얼음 생성과 관련이 있습니다.

꽃가루, 박테리아, 포자, 그리고 공기 중에 떠다니는 식물성 물질과 같은 생물학적 입자는 구름 속 얼음 생성을 촉진하는 데 특히 효과적이며, EPFL 기후 과학자들은 이러한 입자의 농도가 기온의 상승과 하강에 따라 변화한다는 것을 보여주었습니다. 이 연구 결과는 Nature Portofolio Journal Climate and Atmospheric Sciences 에 게재되었습니다.

"생물학적 입자는 구름에서 얼음을 형성하는 데 매우 효과적이며, 얼음 형성은 전 세계 강수량의 대부분을 차지합니다. 왜냐하면 얼음은 하늘에서 매우 빠르게 떨어지기 때문입니다. 또한, 강렬한 얼음 형성은 극한 기상 현상과도 관련이 있습니다."라고 EPFL 대기 과정 및 영향 연구실의 타노스(아타나시오스) 네네스는 설명합니다.

그는 박사후 연구원 쿤펑 가오와 함께 연구를 이끌었습니다. "이번 연구 결과를 고려할 때, 날씨 및 기후 모델은 생물학적 입자를 반드시 고려해야 합니다. 특히 기후가 온난화됨에 따라 생물학적 입자가 대기 중에 더 많이 존재할 것으로 예상되기 때문입니다."

실제로, 현재의 기상 및 기후 모델은 생물학적 입자의 효과나 그 순환적 특성을 고려하지 않습니다. 즉, 현재 및 미래의 기후 예측에서 구름의 중요한 조절 요인과 강수량의 원동력을 놓칠 가능성이 있습니다.

헬모스 산, 고산 지역의 사례 연구

이 연구는 그리스에 위치한 고산 지대인 헬모스 산에서 수집된 공기 샘플과 그 생물학적 성분을 고려합니다. 이 산은 해발 2,350m에 달하며, 연중 구름이 자주 끼고, 산 아래 고산 숲에서 발생하는 생물학적 배출물의 영향을 받습니다. 하루 종일 기온이 상승함에 따라 꽃가루, 박테리아, 곰팡이 포자, 그리고 식물체들이 고산 숲에서 방출되는데, 이는 태양이 가장 높은 정오에 정점을 찍고 밤에는 최저점에 도달합니다.

가오는 "얼음 핵을 형성할 수 있는 입자의 수가 생물학적 입자의 수와 일치하며, 두 가지 모두 강한 상관관계를 보이는 일주기성을 보이며, 생물학적 입자의 증가가 구름 형성에 기여하여 강수를 유발할 수 있다"고 결론지었습니다.

말레이시아에서 열린 IPCC 범위 설정 회의에 참석하여 제7 차 IPCC 평가 보고서 의 각 장을 정의하고 내용을 구성하는 데 기여한 네네스는 "결과는 완벽한 타이밍에 나왔습니다."라고 말했습니다.

유럽의 대규모 프로젝트인 CleanCloud의 과학 코디네이터인 네네스는 현재 헬모스 산에서 CHOPIN이라는 두 번째 캠페인을 이끌고 있는데, 이 캠페인은 구름 물방울과 얼음 형성을 유도하는 대기 중 생물학적 입자의 유형을 식별하는 데 더욱 효과적인 장비를 갖추고 있습니다.

구름 레이더, 에어로졸 라이더, 무인 항공기, 고정형 풍선, 그리고 구름 유무에 관계없이 공기의 직접 샘플링을 통해 각 생물학적 입자가 구름 형성에 어떻게 기여하는지, 그리고 어떤 입자가 가장 효과적인지를 전례 없는 수준으로 상세하게 분석하여 기상 및 기후 예측을 개선합니다.

네네스는 "수집된 데이터는 프로세스 이해 및 모델 개선뿐만 아니라 위성 및 지상 기반 원격 탐사에서 에어로졸과 구름을 연구하는 데 사용되는 새로운 알고리즘을 개선하거나 개발하는 데에도 사용될 것입니다.

저희와 CleanCloud 컨소시엄은 유럽 우주국(ESA) 및 자매 컨소시엄인 CERTAINTY와 AIRSENSE와 협력하여 최근 발사된 EarthCare 위성을 최대한 활용하여 화석 연료 이후의 세계에서 구름과 강수에 미치는 에어로졸의 역할을 이해하는 궁극적인 목표를 달성할 것입니다."라고 덧붙였습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/05/250505121805.htm