환경과 에너지

기후 변화, 콜로라도 사상 최악의 산불을 지피다

Zigzag 2022. 1. 2. 05:04
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* 역자 주: 기후 변화가 지난해 최악의 미국과 캐나다 서부의 폭염과 독일 등 유럽 홍수의 원인이었음은 이제 의심의 여지가 없다. 기후 변화의 영향은 이렇게 극적인 형태로 나타나지만 이번 콜로라도 산불은 기후 변화가 인간이 계산하고 예측할 수 없는 방향에서 점진적으로 준비되었다. 2021년 봄의 풍부한 강우가 산림과 초원에 수분을 제공해 무성한 산림과 푸른 초목을 키웠지만, 여름의 폭염과 수년간의 가뭄은 이 산림과 초목을 산불의 잠재적 연료로 만들었다. 겨울까지 이어진 가뭄은 강풍과 만나 한 곳의 불씨를 여러 곳으로 날라 콜로라도에 다발적 산불을 만들어 냈다. 더욱이 교외로 무지막지하게 뻗어가며 형성된 주택가와 이들이 포진한 산림-도시 인접지역(Wildland-Urban Interface, WUI)은 산불을 더 극적으로 퍼뜨리는 연료가 되었다. 지금까지 콜로라도 산불로 인해 주택을 포함해 약 1,000 채의 구조물이 손상되었으며, 3만명이 대피했다. 이 글은 Washing Post의 날씨 및 기후 편집자 Jason Samenow의 Washing Post 12월 31일 자 기사 How extreme climate conditions fueled unprecedented Colorado fire의 번역으로 기후 변화와 콜로라도 산불과의 관련성을 심도 깊게 추적하고 있다. 

어떻게 극한 기후 조건들이 전례 없는 콜로라도 화재를 일으켰는가?

기후 변화에 의해 더욱 심각해진 기록적인 더위와 극심한 가뭄이 파괴적인 불길의 발판 마련

사우스웨스트의 한 승무원과 유나이티드 항공의 한 승객이 12월 30일 비행 중 콜로라도 화재를 보여주는 영상을 촬영했다. 사진: The Washington Post

목요일 오후 콜로라도주 볼더 카운티에서 분출한 광란의 불길은 인구 밀도가 높은 교외의 수백 채를 태우면서 주 역사상 가장 파괴적인 산불이 되었다. 화재는 극단적인 대기 조건에 의해 촉발되었고 기후 변화에 의해 강화되었으며 격렬한 폭풍우가 부채질했다.

이 화재는 그러한 폭력적 화재의 전례가 없는 시기에 발생했다. 왜냐하면 콜로라도의 산불 시즌은 일반적으로 5월에서 9월까지이다. 그러나 역사적으로 적은 양의 강설량을 포함하여 올 가을까지 유난히 따뜻하고 건조한 조건은 빠르게 확산되는 불길에 적합한 불씨의 조건을 만들었다.

그러한 불길을 일으키기 위해 필요한 것은 불꽃이었고 그것은 프론트 산맥(front range)의 경사면을 향해 급속도로 밀고 내려오는 맹렬한 폭풍에 의해 제공되었다. 시속 100마일이 넘는 돌풍이 전력선을 무너뜨리자 거대한 불길이 치솟았다.

"콜로라도는 12월 30일에 주 역사상 가장 파괴적인 산불을 경험했습니다. 인구 밀집 지역에서 12월에 일어난 극단적인 화재 기상 행동과 확산 속도는 전례가 없고 이해하기 어려울 뿐입니다." 출처: US StormWatch 트위터

기후 과학자들에 따르면 극심한 화재는 "기후에 의해 가능해지고 날씨에 의해 촉발되는" 경향이 있다. 이것은 전형적인 사례였으며 지구가 따뜻해짐에 따라 더 빈번해질 것으로 예상되는 사례이다.

목요일의 화재 발생의 기후 조건은 이상하게도 젖은 눈 덮인 봄과 함께 시작되었다. 3월에 대규모 눈보라가 프론트 산맥 전역에 1~2피트의 눈을 쏟아부었고 콜로라도 동부 전체에 필요한 수분을 공급했다. 활발한 폭풍 패턴은 봄 내내 계속되었다. 이 모든 봄의 수분은 로키 산맥 동쪽에 있는 콜로라도 전체의 육지를 지배하는 초원이 자라는 데 도움이 되었다. 여름이 시작될 무렵, 산의 동쪽 저지대 평야는 무성하고 녹색이었다.

덴버에 있는 9 News의 방송 기상학자인 크리스 비앙키(Chris Bianchi)는 수분의 "가차 없는 파고들"(relentless waves)에 대해 설명했다. 비앙키는 한 기사에서 "그들은 아마도 끔찍한 산불의 여름이 되었을 것으로부터 우리를 구했을 것입니다."라고 썼다. "하지만 그 모든 수분은 늦봄과 초여름에 초목이 꽃을 피우는 데 도움이 되었습니다."

"이것은 단지 날씨뿐만이 아닙니다. 파괴적인 산불의 재료들은 지난 봄부터 모여들기 시작했습니다. 매우 습한 2021년 봄은 풀이 자라는 데 도움이 되었습니다. 매우 건조한 여름과 가을은 풀을 말려 불쏘시개를 준비했습니다." 출처: 기후학자 Becky Bolinger 트위터

새로 자란 초목은 몇 달 동안의 가뭄으로 말랐을 때 목요일 화재의 연료가 되었다. 미국 가뭄 모니터(U.S. Drought Monitor)에 따르면 7월 말 콜로라도의 가뭄은 40%에 불과했으나 수요일의 보고에 따르면 이 수치는 100%였다.

가뭄이 시작된 시기는 이례적이었다. 콜로라도의 가뭄 심각도의 급격한 증가는 일반적으로 봄과 여름에 발생한다. 가을과 겨울에 이러한 악화는 훨씬 더 드물다.

"'극심한' 가뭄 조건 직역에서 볼더 화재가 타오르고 있습니다. 시속 100마일의 강한 돌풍은 불이 더욱 빠르게 번지는 것을 일조하고 있습니다." 출처: Collin Gross 트위터

가뭄은 볼더(Boulder) 근처를 포함하여 로키 산맥 동쪽에서 특히 심각했으며 지난 몇 달 동안 거의 눈이 내리지 않았다. 볼더는 9월과 12월 사이에 평균 30인치 이상의 눈이 내린다. 올해는 약 1인치만 내렸다. 8월 1일 이후 강수량(비와 녹은 눈으로 인한)은 단 1.6인치에 불과했다.

산불이 발생한 가뭄 수준은 두 번째로 높은 '극심' 수준이었다.

비정상적으로 따뜻한 조건들이 가뭄을 심화시켰는데, 이는 이번 여름에 시작하여 이번 주까지 계속되었다.

콜로라도 주 기후학자 ​​러스 슈마허(Russ Schumacher)는 목요일  "6월 1일부터 12월 29일까지 프론트 산맥은 기록상 (지금까지) 가장 따뜻했습니다."라고 트위터에 올렸다.

6월과 11월 사이에 콜로라도의 주 전체 기온은 상위 10%에 속했다.

"나는 이런 줄거리를 업데이트하고 왼쪽 상단에서 자체적으로 현재 연도를 보는 것을 좋아하지 않습니다. 6월 1일부터 12월 29일까지 프론트 산맥은 기록상 가장 따뜻했으며(지금까지) 가장 건조했습니다. 이러한 조건은 오늘날의 역사적, 비극적, 파괴적인 화재의 발판을 마련합니다." 출처: Russ Schumacher 트위터

따뜻하고 건조한 조건이 결합되어 화재 위험에 대한 우려스러운 지표가 나타났다.

증발 수요 가뭄 지수(Evaporative Demand Drought Index, EDDI)는 지난달 콜로라도 동부에서 사상 최고치를 기록했다. 여름에 가장 흔하게 사용되는 EDDI는 연중 평상시와 비교하여 대기가 얼마나 "목마른"지에 대한 스냅숏을 제공한다. EDDI가 비정상적으로 높으면 대기가 땅에서 더 많은 수분을 제거하려고 한다는 의미이다. 습도 외에도 온도, 햇빛 및 바람을 고려하기 때문에 훌륭한 산불 위험 예측자가 될 수 있다.

화재 위험 지표인 증발 수요 가뭄 지수(Evaporative Demand Drought Index)는 최근 몇 주간 동부 콜로라도에서 매우 높은 수치를 보이고 있다. 출처: NOAA ESRL/Physical Sciences Laboratory

에너지 방출 구성 요소(Energy Release Component, ERC)로 알려진 화재 상태의 또 다른 주요 지표도 프론트 산맥 지역 사회를 따라 위험할 정도로 높았다. 산림청에 따르면 ERC는 "잠재적인 화재 강도에 대한 모든 살아있는 연료와 죽은 연료의 기여도를 반영하는" 종합 지수이다.

엄청난 강풍

최근 몇 달 동안 따뜻하고 건조한 조건에서 화재의 연료가 생성되었지만 비정상적으로 강한 폭풍으로 인해 엄청난 속도로 화재가 확산되었다. 빠르게 움직이는 공기는 산소로 불길을 부채질했을 뿐만 아니라 타오르는 불씨를 흩뿌려 다발성 화재를 일으켰다. 레이더는 덴버 동쪽에서 바람을 타고 100마일 떨어진 불길에서 연기 기둥을 감지했다.

바람은 록키 산맥의 바람이 없는 곳에서 강한 저기압대가 강화되면서 발달했다. 산맥은 뉴멕시코를 중심으로 한 고기압과 동쪽의 강화된 저기압 사이의 블록 역할을 할 만큼 충분히 높아서 로키 산맥을 가로질러 서쪽에서 동쪽으로 큰 기압 차이가 발생했다. 기압의 차이는 바람을 만들고 고기압에서 저기압으로 이동하는 공기는 산맥 위로 질주했다.

공기가 산봉우리를 내려가면서 압축으로 인해 가속도가 붙고 따뜻해졌다. 이러한 공기의 가열은 전혀 수분의 추가 없이 발생했고, 공기가 급강하하면서 습도 수준이 급격히 낮아졌다. 따라서 지표면에서 부는 돌풍은 매우 강하고 건조하며 따뜻하며 극심한 화재 성장을 유발할 수 있었다.

돌풍은 목요일 오후 볼더 공항에서 시속 70마일을 초과했으며 더 개방적이고 노출된 지역에서는 시속 100마일을 넘었다.

때때로 치누크(Chinook)라고 불리는 이러한 유형의 내리막 바람 폭풍은 콜로라도 프론트 산맥에서 드문 일이 아니다. 그러나 이 사건은 스펙트럼의 강한 끝에 있었다.

슈마허는 트윗에 “비록 우리는 12월 말 하강풍 시즌의 중심부에 있지만 오늘은 바람이 극단적이었습니다."라고 올렸다.  "[볼더 바로 남쪽] 국립 풍력 기술 센터(National Wind Technology Center)에서 최대 98 mph의 돌풍은 2015년 11월 이후 가장 강력했습니다."

기후 변화 연결점

이 역사적이고 파괴적인 화재는 일회성 사건이 아니지만 최근 몇 년 동안 콜로라도와 서부의 다른 지역의 더 큰 화재와 화재 시즌이 거의 일 년 내내 확장되는 패턴에 들어맞는다.

콜로라도의 화재 예방 및 통제 부서의 데이터에 따르면 주에 영향을 미친 것으로 알려진 5건의 가장 큰 산불 중 4건이 2020년 상위 3건을 포함하여 지난 3년 동안 발생했다. 서쪽으로 캘리포니아에서는  2020년 상위 7개 중 5개를 포함하여 2018년 이후 7개의 가장 큰 화재가 기록되었다.

전체 광경은 목요일에 콜로라도주 슈피리어에서 바람이 몰고 온 산불이 타오르고 있는 모습을 보여준다. 사진: Dan Fogarty/Reuters

과학자들은 더 극단적인 화재 행동을 더 높은 온도와 더 심한 가뭄과 연관시키는 수많은 연구를 발표했으며, 둘 다 인간이 유발한 기후 변화와 관련되어 있다.

이전에 9월과 10월에 더 특징적인 조건을 11월과 12월로 이동시키는 더 높은 온도 역시 화재 시즌을 연장하고 있다. 올해 이례적으로 늦은 화재 활동은 콜로라도뿐만 ​​아니라 몬태나와 서부 평원에서도 발생했다.

그 도시의 ABC 계열사인 Denver7의 수석 기상학자인 마이크 넬슨(Mike Nelson)은 트위터에 “기후 변화(CLIMATE CHANGE, 대문자로 강조 - 역자 주)로 더 이상 화재 시즌(FIRE SEASON)이 없습니다."라고 썼다.

“기후 변화(CLIMATE CHANGE)로 더 이상 화재 시즌(FIRE SEASON)이 없습니다. 지난 6월 이후 콜로라도주 볼더 인근 지역은 강수량이 1.5인치에 불과했고 기록적인 따뜻한 날씨를 기록했다. 허리케인의 강력한 바람과 결합하면 불폭풍(FIRESTORM)이 탄생합니다!" 출처: Mike Nelson 트위터

이 화재 재난은 또한 산불이 발생하기 쉬운 지역으로의 건설과 개발 그리고 과학자들이 산림-도시 인접지역(Wildland-Urban Interface, WUI)이라고 부르는 지역의 위험에 대해 조명한다.

콜로라도에 기반을 둔 트렉 라이트 기어(Trek Light Gear)의 설립자 세스 하버(Seth Haber)는 트윗을 통해 “이것은 어디선가 불타오르는 교외 지역 전체다. “수백 채의 집, 쇼핑센터, 호텔, 중소기업, 식당이 사라졌습니다. 나는 그런 것을 본 적이 없고 그것이 가능하다고 생각한 적도 없습니다."

Phil Higuera 몬태나대 화재생태학 교수는 "아래의 이 이미지는 실제로 극단적인 기상 조건 하에서의 현대 화재 환경에 대해 많은 것을 전달합니다. 그것은 산림-도시 인접지역(#WUI)이 울창한 숲에 있는 "단지" 휴가용 주택이라는 오해를 없애는 데 도움이 될 수 있습니다."라고 트윗을 올렸다. 그가 인용한 레이크우드 경찰서(Lakewood Police Dept.)의 트윗은 "@hagre 씨의 이 사진에서 알 수 있듯이 마샬 화재(Marshall Fire, 볼더 카운티의 화재명 - 역자 주)는 완전히 교외 지역에 발생했습니다. 그러니 화재가 아무데서나 발생할 수 없는 것이라고 생각하지 마십시오. 준비하세요."라고 적고 있다. 출처: Phil Higuera 트위터

UCLA 기후과학자 대니얼 스웨인(Daniel Swain)은 트위터에 "다시 한번 배워야 할 교훈은 오늘날의 파괴적인 볼더 카운티의 여파로 콜로라도 화재가 교외까지 얼마나 멀리까지 갔는지... 인접지역이 충분히 극심한 가뭄과 바람 조건 속에서 실제로 확장된다는 것"이라고 말했다.

기후 변화는 이 위험한 인접지역에 거주하는 사람들에게 화재로 인한 위험만 증가시킨다.

필 이게라(Phil Higuera) 몬태나대 화재 생태학 교수는 트위터에 "우리의 온난화 기후는 매년 더 많은 기회를 가능하게 하고 인간 활동/인프라가 발화를 제공하고 있다"라고 밝혔다.

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