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대상별: 아동, 청소년, 전공, 전문지식
형태별: 기상, 기후, 태풍, 해양, 지진, 황사, 기타
유형별: 생활, 산업, 계절, 농업, 상식, 기타
기타: 장비, 서적, 고서, 사전, 기타

장마 | 태풍 | 황사 | 지진 | 지진해일

기후 | 기후변화 |

증발안개
(evaporation fog)

⇒ 안개
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지구대기
(earth's atmosphere)

지구를 둘러싼 대기 전체를 말하며, 다른 천체를 둘러싸고 있는 기체와 구별하기 위한 용어이다.
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지구복사
(earth radiation)

지구가 태양복사에너지의 흡수량에 상당하는 에너지를 우주 공간으로 내보내는 것을 말한다. 대지·대기·구름 등에서 방출하는 적외복사를 모두 포함한다. 지구복사의 스펙트럼은 약 14 ㎛에서 극대를 가지며, 약 255 K의 복사스펙트럼과 일치한다. 태양복사와 지구복사의 스펙트럼 분포는 약 3 ㎛를 경계로 분명히 구분된다. 이러한 의미에서 태양복사를 단파복사, 지구복사를 장파복사라 하는 것이다.
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지중온도
(earth temperature)

토양의 온도, 즉 수감부를 여러 깊이의 땅속에 묻어 놓고 측정한 온도를 말한다. 토질이나 수분의 상태에 따라 차이가 있으나, 지중온도는 지면에 가까울수록 기상의 영향을 많이 받고 일변화도 심하다. 일변화는 보통 지중 1 m 정도 되면 거의 없어지고, 6~7 m 정도에서는 계절에 따른 연변화도 없어진다. 측기로는 곡관지중온도계·철관지중온도계 등이 있다.
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지표면
(earth's surface)

지면·해면·설면 등을 말하며, 항공기에서 복사온도계로 측정한 도시나 삼림의 온도도 포함한다.
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진앙
(Epicenter)

진원은 지진을 일으키며 에너지가 처음 방출된 지점이며, 진앙은 진원에서 연직으로 지표면과 만나는 지점이다. 즉 진원은 진앙의 정보에 진원깊이를 더하여 나타낸다. 일반적으로 지진발생시 암석의 파괴는 한 점에서 발생한 것이 아니라 지진의 크기에 따라 수 km에서 수백 km에 달하므로 지진은 일정한 범위를 가진 영역에서 일어나며, 이 영역을 진원역이라고 한다. 진원은 진원역 중에서 최초로 지진파가 발생된 지점으로 반드시 진원역의 중심에 해당하는 것은 아니다.

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그림 2. 진원 및 진앙
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태풍눈
(eye of typhoon)

태풍의 중심 부근에서 반경 수∼수십 ㎞인, 날씨가 맑고 바람이 아주 약한 구역을 말한다. 이 태풍눈 바깥 주변에서 바람이 가장 강하다.
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편동풍
(easterlies)

지구의 위도권을 따라 동에서 서를 향하여 부는 바람을 말한다. 적도편동풍·열대편동풍·극편동풍 등이 있다. 적도 지방에서 가열되어 상승한 공기는 대류권 상부에서 극 방향으로 이동한다. 위도 30°부근에서 수렴되어 하강하여 아열대고기압을 생성시키고, 지상에서는 다시 적도저압대로 향하여 부는 남북 순환을 일으킨다. 하층에서 적도 방향으로 향하는 기류는 전향력에 의하여 서쪽으로 향하는 바람이 된다. 이것을 적도편동풍 또는 무역풍이라고 부른다. 적도편동풍은 북반구에서는 북동, 남반구에서는 남동쪽으로 부는 바람이다. 높이는 8∼10 ㎞까지 이르고, 그 위의 상층바람은 변동이 크다. 무역풍대에는 무역풍 역전이라고 불리는 역전층이 높이 1∼2 ㎞에 있어, 기온과 습도가 크게 역전된다. 그보다 하층에서는 기온이 낮고 습도가 높다. 적도편동풍대 안에는 느리게 서진하는, 편동풍파라고 불리는 요란이 있다. 이 요란은 태풍 발생에 영향을 끼칠 뿐만 아니라, 저위도 지방의 날씨도 지배한다. 또한, 극 부근의 편동풍은 복사냉각에 의하여 생긴 한랭한 극고기압으로부터 흘러나오는 공기가, 전향력에 의하여 북동 성분으로 바뀌어 형성된 바람으로 지표 부근에만 존재한다. 열대편동풍은 여름철 몬순기에 인도 상공을 중심으로 북아프리카로부터 동남아시아에 걸쳐 퍼지는 대륙권 상층의 강한 동풍(30 ㎧ 이상)으로 열대편동풍제트라고도 부른다.
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편동풍대
(easterly belt)

편동풍이 탁월하게 부는 띠 모양의 지역으로, 극∼60°사이, 30°∼적도 사이에서 전향력에 의해 북반구에서는 북동풍으로 치우쳐 분다. 저위도 지방의 하층에서는 연중 거의 편동풍대로 되어 있으며, 이곳에서는 열대저기압 등이 발생하기 쉽다.
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엘니뇨와 라니냐
(El Nino and La Nina)

세계 각지의 기후가 늘 일정한 것은 아니다. 어떤 것은 주기적으로, 또 어떤 것들은 비주기적으로 우리에게 영향을 주고 있다. 우리가 직면하고 여러 자연 변화 가운데 가장 뚜렷한 주기적 변동으로는 계절 변화를 꼽을 것이다. 계절 변동은 지구의 자전축이 황도면의 연직방향에 대하여 23.5°기울어져서 태양 주위를 돌고 있기 때문에 발생한다. 이에 따라 우리는 여름에서 겨울로 또 겨울에서 여름으로의 행진이 계속되고 있다. 이와 같은 계절 변화는 우리나라가 위치해 있는 중위도 지방뿐만 아니라 열대지방에서까지도 계절에 따라 건기, 우기가 반복되는 몬순(monsoon)이라는 기상현상이 함께 진행되고 있다. 이제 우리 생활은 이와 같은 자연의 주기적인 진행에 맞추어 계획되고 있다. 예를 들어 건설이나 레져산업, 또 휴가시기를 결정하거나, 에어콘, 냉장고를 비롯한 청량음료, 수영복, 썬글래스 등의 생산, 판매에 이르기까지 계절 변동을 염두에 두지 않는 것이 없을 정도이다.

하지만 우리가 이용하는 자연이 항상 인류의 편에 있는 것은 아니다. 해마다 계절의 변화가 늘 일정하게 되풀이 되는 것은 아니기 때문이다. 때때로 일어나는 이 주기적인 계절 변화에 첨부되어 나타나는 비주기적인 현상은 지구상의 수많은 생태계에 큰 영향을 준다. 뿐만 아니라 우리의 현대사회는 주어진 기후 조건을 극대화하여 발전하는 까닭에 계절 변화의 이상 또는 기후의 변화가 미치는 충격도 점점 더 커져가고 있다. 우리가 자연을 활용하는 정도가 크면 클수록 예기치 못한 자연변화가 미치는 영향 또한 증가하는 것이다. 이러한 자연의 변이 중에서 가장 뚜렷한 것이 엘니뇨 (EL Nino) 현상이다. 이 엘니뇨 현상을 이해하기 위해서는 먼저 열대의 대기 대순환과 해수의 대기 사이의 상호작용을 먼저 이해하는 것이 도움이 될 것이다.

가. 열대의 대기 대순환

지구의 기후 시스템의 에너지 근원이 되는 태양 에너지는 대기 상층 약 20∼50km에 위치하고 있는 성층권 오존층에 의하여 일부 흡수되고 또 일기 현상이 활발한 대류권의 구름, 공기, 또는 부유 먼지에 의하여 반사 되거나 흡수된다. 그러나 지구로 들어오는 태양에너지의 대부분은 지표에서 반사되거나 흡수된다. 특히 해수면의 반사율은 대략 7% 정도에 불과하기에 적도 해양에서는 대부분의 태양열을 바닷물이 흡수한다. 그 결과 적도 해양의 온도는 주변 중위도보다 더 따뜻하게 된다.

따뜻한 해수면 근처의 공기는 이 영향으로 점점 더워지며, 주변 공기보다 밀도가 작아지기 때문에 위로 상승한다. 상승하는 공기 덩어리는 위로 올라감에 따라 응결을 하게 되는데, 이때 잠열을 발생하여 상승하는 공기에 추가 에너지를 제공하게 되어 더욱 더 상승하게 된다.

열대 해양상의 대기는 상승하는 공기를 보충하기 위하여 주변에서 수렴하게 된다. 계절에 따라 태양의 위치가 바뀌는데 봄과 가을에는 적도가 가장 많은 태양 에너지를 받아 가장 따뜻한 반면에, 여름에는 북쪽으로 올라가며, 겨울에는 남반구에 위치하게 된다. 이에 따라 그림 28에서 보는 바와 같이 하층 대기의 수렴에도 남북 방향으로 계절에 따라 진동하게 된다. 이를 수렴하는 하층 대기의 이동을 무역풍이라 하는 이유는 계절에 따른 그 풍향이 변하기 때문이다. 지구의 대기 대순환과 기압배치

북쪽에서 남쪽의 수렴대로 이동하는 북반구의 무역풍은 지구의 자전 영향으로 생기는 전향력의 영향으로 점차 북풍에서 북동풍으로 바뀌게 되며, 남쪽에서 북쪽으로 수렴하는 남반구에서 북반구에서와는 반대로 남동 무역풍을 일으키게 된다. 이 남·북반구의 북동과 남동 무역풍은 열대 해상에서 서로 합류하게 되어 동풍 계열의 바람을 만든다. 이를 저위도 편동풍이라 하며 태평양의 동쪽에서부터 필리핀과 인도네시아가 있는 서쪽까지 연장되고 있다.

나. 해수온도와 대기와 해양의 동서 순환

한편 앞절에서 설명한 열대 해상의 편동풍은 태양에너지에 의하여 더워진 표층의 바닷물을 동에서 서로 이동시킨다. 이 해류는 적도 바로 남쪽에서 위치하며, 남적도 해류로 불리며, 그 속도는 1초에 액 50∼60cm씩 이동한다. 이에 따라 필리핀 부근의 서쪽 태평양에는 따뜻한 바닷물이 모이게 되어 해수 온도가 상대적으로 높은 반면에 동쪽 태평양에서는 따뜻해진 표층의 바닷물은 서쪽으로 이동해 가고 밑에서 올라오는 차가운 용승류에 의하여 찬물이 모이게 된다(그림 29의 윗면 참조). 이로 인하여 동·서 적도 태평양에 걸쳐 나타나는 해면 높이의 차는 약 40cm 정도가 된다. 남미의 페류 연안이 세계적 어장이 될 수 있는 것도 차고 영향이 풍부한 하층의 바닷물이 올라오기 때문이다.

호주와 인도네시아 도서지방에서는 '따뜻한 해수온도의 영향으로 하층 대기의 열대 수렴대가 강화되며, 이에 따라 대류 구름이 형성되며 많은 비를 이 지역에 내리게 한다. 이때 상승한 기류는 약 200hPa 고도의 대류권계면 근처의 높은 곳에서 일부는 남북으로 이동하며 이 순환을 해들리(Hadley) 순환을 일으키며, 일부는 적도 서풍대를 형성하여 동진한 후 남아메리카 부근에서 침강한다. 이 동서순환을 1920년경 인도의 기상대장이었던 길버트 워커경(Sir Gilbert Walker)의 이름을 따라 워커 순환이라 한다.

엘리뇨와 라니야 현상의 발생구조

다. 엘니뇨 는 무엇인가?

엘니뇨 의 어원은 스페인어로 남자아이를 뜻하며, 특히 이 페류나 에콰도루에서 바닷물 온도가 올라가는 현상이 크리스마스경에 나타나수 수개월 지속되는 까닭에서 아기예수를 의미하기도 한다. 엘니뇨 기간동안 페루 연안의 멸치어장은 해수면온도 상승으로 사라져 이 지역의 어부는 잠시 일을 멈추고 가족들과 함께 시간을 보낸다. 때로는 이 엘니뇨 가 다음해 여름까지 또는 그 이상 지속되는 경우가 있어 어부들 뿐만 아니라 생태계에도 큰 영향을 미친다.

전문적인 엘니뇨 에 대한 정의는 태평양 동부 적도해역(4°S∼4°N, 150°W∼90°W)의 월평균 해수면온도 편차의 5개월 이동 평균값이 약 6개월 이상 계속해서 +0.5℃ 이상이 되는 정의을 말한다. 엘니뇨에 대한 반대적 현상 즉, 이곳 페류 앞바다의 해수온도가 평소보다 더 내려가고 필리핀, 인도네시아 지역에서 바다물의 온도가 더 올라가는 때를 라니냐라 하며 스페인어로 그 뜻은 여자아이를 의미한다.

그림 30은 금세기에서 가장 강한 엘니뇨현상으로 알려진 1982∼1983년 엘니뇨 대의 태평양에서 해수면 온도 변이를 보여주고 있다. 여기서 변이(變異)는 평균 기후 값과의 차이를 나타낸다. 그림에서 보는 바와 같이 적도를 따라 태평양의 동쪽에서 중앙부로 해수면 온도가 상당히 올라갔다. 이와 같은 강렬한 1982∼1983년 엘니뇨는 그 시작 초기 까지 전혀 그 강도를 예측하지 못하였다. 1982년 5월경 적도 태평양상의 편동풍이 약해지고 중앙 태평양 상에서는 예상치 않게 많은 구름과 강수를 보였다. 그 결과 수주일 안에 중앙태평양의 해수면이 수cm까지 올라갔다.
1982년 12월의 해수면온도 변이

이와 같은 태평양의 중앙과 동쪽에서 해수면 상승은 계속되어 그해 10월경에는 수십cm까지 올라갔다. 이와 동시에 서쪽태평양의 해수면은 내려가서 연안에 많은 피해를 유발했다. 태평양의 중앙부와 동쪽에서의 해수면 상승에 따라 바닥에서 올라 오는 플랑크톤이 감소하게 되고, 이에 따라 어류-조류-포유류 순의 먹이 사슬이 연이어 큰 재난을 받게 되었다. 1982∼1983년 엘니뇨가 정상이 될 때까지 동태평양의 물개와 바다사자의 새끼들은 거의 다 죽었고 성년(成年)이 된 것들도 약 1//4이 소멸되었다. 이와 같은 1982∼1983년 엘니뇨의 영향이 바다에서만 국한된 것은 아니다. 페류에서는 이 기간 동안에 약 2,500mm 이상의 비가 왔다. 이에 따라 해안 사막지대가 초원으로 변했으며, 이때 형성된 많은 호수에서 생선된 새우의 어획고는 기록적이었다. 이와 같은 많은 호수의 형성이 새우어획고와 같이 긍정적인 것만은 아니었다. 바다에서 어획고는 급격히 감소되고, 모기들에게 적절한 산란 기회를 주어서 그해에는 말라리아가 폭발적으로 이 지역에 창궐하게 되었다(NOAA, 1994).

이상과 같이 1982∼1983년 엘니뇨가 태평양 연안지역에 끼친 경제적 손실은 실로 막대하다. 남아메리카의 태평양 연안에서는 어획고가 크게 감소하였고, 태평양에서 발생한 태풍 역시 예년의 진로와는 달리 이상진로를 갖게 되어 도서 지방에 큰영향을 끼쳤다. 또 서 태평양에 위치하던 강수대가 태평양 중앙으로 옮겨감에 따라 인도네시아와 호주에서는 기록적인 가뭄과 산불로 인하여 많은 숲을 잃었다. 미국의 남서부지방에서 많은 비로 홍수를 겪은 반면에 서북부 지역의 스키장은 예상하지 않는 따뜻한 겨울로 그 해 영업에 지대한 타격을 입었다. 이와 같은 1982∼1983년 엘니뇨가 끼친 경제적 손실은 표 10에서 보는 것처럼 약 81억불(U.S dollar) 규모로 보고되고 있다(NOAA, 1994).

<표 10> 1982∼1983년 엘니뇨에 의한 세계의 경제적 손실

태 풍

현재 적도 태평양에서 일어나는 엘니뇨현상과 세계 각지에서 일어나는 기상이변들 간의 연계성은 비교적 잘 알려진 상태이다. 그러나 이러한 태평양과 먼 지역 기후의 연결이라는 수수께끼는 Gibert Walker경에 의하여 처음 풀려지기 시작했다고 보는 것이 옳을 것이다. 1920년경 Walker경은 아시아 몬순을 예측하기 위해서 세계 각처의 기상 기록을 검토하던 중 태평양의 동쪽과 서쪽의 해면기압들 간에는 상당한 연계성이 있음을 발견했다. 열대 태평양에의 인도네시아 부근에서는 저압부를 형성하는 동시에 동 태평양상에서는 고압부를 형성하는데, 그 기압차는 5∼10hPa 정도로써 계절에 따라 조금씩 다르게 나타난다.

동쪽에서 기압이 올라가면 서쪽에서 낮아지고 반대로 서쪽의 기압이 올라가면 동쪽에서 낮아짐을 발견했다. 이와 같은 연계성을 남방진동지수(Southern Oscillations Index, SOI)로 표현하며 남방진동지수는 남위 17도와 서경 150도에 위치하는 타히티섬과 호주 대륙 다윈의 월평균 기압의 편차로 나타낸다.

엘니뇨와 라니냐 기간을 나타내는 남방진동 지수

[그림 31] 엘니뇨와 라니냐 기간을 나타내는 남방 진동 지수 엘니뇨기간동안은 음의 값을 갖는 반면 라니냐기간 동안은 양의 값을 갖는다.

남방진동지수는 평상시에는 양의 값을 가지나, 엘니뇨 기간에는 음의 값을 갖는다. 이는 인도네시아 부근의 서태평양의 저압부가 태평양 중앙으로 이동해 가는 것을 의미한다. 그림 31에서 남방 진동 지수가 음의 큰 값을 갖을 때가 엘니뇨 기간이며, 이와는 반대로 양의 큰 값을 갖을 때가 라니냐 기간이다. 대략 3∼7년 주기를 보이나 최근에는 엘니뇨 기간이 연속됨을 보여준다. 이 남방진동지수가 낮은 경우에 종종 호주, 인도네시아 인도와 아프리카 일부 지방에서 몬순이 약하여 가뭄이 나타나는 경우가 많으며 북미대륙의 서부에서 온난한 겨울을 맞는 경우가 종종 발견되었다. 이와 같은 Walker경의 연구결과는 상당히 오랫동안 세상의 관심을 끌지 못하였다.

평상시(윗그림)와 엘니뇨 상태(아래그림)의 태평양 해수온도와 대기 상태

[그림 32] 평상시(윗그림)와 엘니뇨 상태(아래그림)의 태평양 해수 온도와 대기 상태

평상시에는 태평양 상의 편동풍에 의하여 인도네시아 부근의 해수 온도가 높고 구름과 강수대도 그곳에 위치하나 편동풍이 액해지면 중앙 태평양의 해수 온도가 올라가며 구름과 강수대도 태평양 중앙으로 움직인다.

그러나 중앙 태평양의 군도(群島)들에 대한 기후자료가 밝혀짐에 따라 이 남방진동지수와 관련된 수수께끼가 하나씩 풀려지기 시작했다. 크리스마스섬을 비롯한 태평양상에 있는 군도에서는 남방진동지수가 낮은 기간동안에는 수개월에 걸쳐 많은 강수를 보였다(그림 32 참조). 다시 말하여 태평양의 서쪽에서 강수가 많은 남방진동지수가 높은 경우에는 태평양의 군도에서는 강수가 적었고 이와는 반대로 남방진동지수가 낮으면 서쪽에서 강수는 줄어드는 반면에 태평양의 군도에서 강수가 증가되었다. 즉 태평양에서는 서쪽과 동쪽은 마치 시이소와 같은 양상을 보이고 있는 것이다. 1960년대 미국 켈리포니아 대학교의 Jacob Bjeknes 교수는 이 엘니뇨의 해수면 온도의 변동과 기압의 변동, 또 이에 따른 적도 편동풍사이의 관계를 설명하였다. 이를 엘니뇨/남방진동이라 불려지고 있다.

마. 엘니뇨현상과 기상이변

매 수년마다 태평양의 동서 순환인 워커 순환이 급작스럽게 약해지면서 엘니뇨 현상이 일어난다. 그림 29의 가운데 그림에서 보는 바와 같이 편동풍의 약화는 곧 바로 해수면의 동서간 기울기가 해소된다. 이에 따라 동태평양의 용승류가 약해지고 그곳의 해수면 온도가 상승하게 되며, 이로 인해 남북간 온도 경도를 줄여 무역풍을 더욱 약화시킨다. 엘니뇨가 성숙기에 달하면 중앙 태평양의 따뜻한 해수 온도가 점차 동태평양까지 퍼져 나가게 된다. 이때는 동태평양의 용승류는 거의 감소되고 바닷속 깊이 위치하면서 동쪽으로 흐르는 층류도 그 방향을 바꾸어 서쪽으로 흐르게 된다. 동태평양 해수온도의 상승에 따라 대기층에서도 이 지역에서의 침강 현상도 쇠약해진다. 엘니뇨의 발생은 서태평양의 대류 활동 지역이 태평양 중앙으로 이동하게 되어 그림 33에서 보는 것처럼 고위도의 다른 지역으로 그 파동이 전달되며, 그 결과 평상시와는 달리 세계 여러 지역에서 가뭄과 홍수 또는 이상 난동과 냉해를 유발하기도 한다.

적도 해수면 온도 아노말리와 관련된 파동이 적도에서 먼 지역에 원격 연결되어 나타나는 것을 보여준다.

[그림 33] 적도 해수면 온도 아노말리와 관련된 파동이 적도에서 먼 지역에 원격 연결되어 나타나는 것을 보여준다.

(a)빗금 부분: 온난 해수면 아노말리. 그늘 부분: 인도네시아 부근에서 이동되어 온 강우지역. (b) 해면 압력 변화와 바다 표면 바람(화살표)

엘니뇨 현상이 나타날 때 동반되는 세계의 기상현상은 일반적으로 필리핀, 인도네시아, 호주 북부 등지에서는 강수량이 평년보다 적으며, 반면에 적도 중앙 태평양, 멕시코 북부와 미국 남부, 남미 대륙 중부에서는 홍수가 나는 등 예년보다 많은 강수량을 보인다고 알려지고 있다. 알래스카와 캐나다 서부에 걸쳐 고온의 경향, 미국 남동부는 저온이 되기 쉽다. 즉, 엘니뇨 현상이 발생하면 대기의 흐름을 변화시켜 페루 등 남미지역과 태평양을 둘러싼 열대, 아열대 지역인 인도네시아, 필리핀, 호주 등지에 이상기상을 일으키는 경향이 뚜렷하다. 케냐, 탄자니아, 우간다 등 아프리카 동부에서는 10∼12월에 비가 많아지는 남아프리카에서는 여름에 중부를 중심으로 적은 강수량을 보인다.

한국에서의 변화는 대략적으로 다음과 같이 정리할 수 있다. 엘니뇨가 발생한 해에는 여름철 기온이 평년보다 다소 낮게 나타나기도 하며, 비가 다소 많이 오는 통계적인 경향은 있으나 아주 뚜렷하지는 않다. 엘니뇨가 발생한 해의 여름철 기온이 어떤 해에는 낮게 나타나기도 하고 또 다른 해에는 높게 나타나기도 한다. 우리나라는 중위도 지방에 위치하는 까닭에 적도 태평양 뿐만 아니라 북서쪽 고위도 지방에서 흘러들어 오는 공기의 흐름에도 영향을 받는다. 이 것이 엘니뇨의 영향과 함께 겹쳐서 우리 나라에서는 열대나 아열대 지방처럼 엘니뇨의 영향이 아주 뚜렷하게 나타나지는 않는다.

이러한 엘니뇨 현상은 대개 12∼18개월 동안 지속되다가 급속도로 정상 상태로 되돌아 간다. 때로는 그 반동작용으로 적도 태평양상의 동풍이 평소 보다 더 강화되는 경우도 발생하는 라니냐 현상을 유발하기도 한다(그림 33의 아래면 참조). 라니냐가 일어나면 인도네시아 부근의 서태평양상의 대류운동이 평상시보다 더욱 강화되고 이에따라 우리나라 부근의 하강기류 또한 강화된다. 이런 파동 역시 고위도 지방으로 전달되어 여러 지역에서 가뭄과 홍수 등을 유발하는데 1994년 여름의 폭염과 가뭄은 1993년도 엘니뇨 시기에서 반동으로 나타난 일시적 라니냐 현상에 의하여 일어났다는 견해도 있다. 그러나 세계적인 기상이변이 이 엘니뇨현상으로만 설명되는 것은 아니다. 기상이변 현상은 서로 규모가 다르고 생성 및 유지(維持) 메카니즘이 상이한 공기 흐름들이 기후를 지배하고 있기 때문에 어떤 단순한 인과관계로 설명되기는 어렵다고 본다. 엘니뇨 현상과 더불어 기상 이변의 원인으로써 지구 기후 시스템의 자연적 변동을 꼽을 수 있다. 우리가 살고 있는 지구촌에는 늘 어느 지역에서는 가뭄이 또 다른 지역에서는 홍수가, 또 혹서와 냉해가 동시에 서로 다른 지역에서 특별한 원인 없이 일어나고 있다. 지구촌에는 기후가 늘 일정한 것이 아니라 항상 변동하고 있다. 비가 평년보다 조금 많기도 하고 때로는 적기도 하며, 곳에 따라서 조금 더 따뜻하기도 하며, 춥기도 한다. 다만 이런 변동의 정도가 때로 심하게 나타나기도 하며, 때로는 사람이 많이 살거나 농사지역에 나타난다. 같은 정도의 자연 변동도 우리가 관심을 많이 갖고 있는 지역에 일어날 경우 기상이변으로 인식되기도 한다. 그 다음은 대기 중 온실기체 증가로 인한 지구 온난화 때문으로 볼 수 있다. 1991년 6월15일 필리핀의 Pinatubo 화산 폭발로 주춤했던 지구 온난화가 근래에 들어 성층권의 화산 먼지가 많이 제거 되어 다시 진행되는 것이 아닌가 한다. 온난화가 일어나면 기온이 점차적으로 올라간다기 보다는 해수면 상승과 더불어 이상난동, 한파, 홍수, 가뭄 등이 세계 각처에서 더 빈번히 또 더 극심하게 일어날 가능성이 많다. 지난 겨울 유럽의 홍수와 같은 지구 온난화와 연관된 기상이변의 일환으로 설명하는 학자도 있다.

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실효습도(effective humidity): 화재 예방의 목적으로 수일 전부터의 상대습도에 경과 시간에 따른 가중치를 주어서 산출한 목재 등의 건조도를 나타내는 지수를 말한다. 실효습도가 50% 이하가 되면 큰 화재로 번질 위험성이 높아진다.
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