위도와 경도는 사람들이 어디에 사는지를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 세계 인구의 약 절반은 북위 27도 이상 지역에 거주합니다. 적도 지역은 덥고 건조한 계절과 우기를 경험합니다. 그러나 북위와 남위 30~60도 사이 지역은 더 다양한 기후 변화를 보이며 뚜렷한 사계절을 경험합니다.
하지만 봄과 가을 같은 점이적 계절은 지구 온난화로 인해 짧아지고 있을까요? 사계절을 정의하는 두 가지 방법이 있습니다: 천문학적 정의와 기상학적 정의입니다. 이 글에서는 이 두 가지 방법을 살펴보고 계절에 대한 이해를 재정의해야 하는지 논의해 보겠습니다.
천문학적 계절: 지구 공전을 기반으로 한 정의
천문학적 계절은 지구의 태양 주위 공전 궤도 위치와 자전축 기울기에 따라 정의됩니다. 1년은 네 개의 천문학적 계절로 나뉩니다: 
봄: 춘분의 시작
봄은 춘분에서 시작됩니다. 북반구에서는 3월 19-21일, 남반구에서는 9월 22일 또는 23일에 발생합니다. 지구의 기울기로 인해 태양이 천정 적도를 남쪽에서 북쪽으로 가로지릅니다. 이는 낮 시간이 길어지고 기온이 상승하는 봄의 시작을 알립니다.
여름: 1년 중 가장 긴 낮
여름은 하지에서 시작되며 북반구에서는 6월 20일 또는 21일, 남반구에서는 12월 21일 또는 22일에 발생합니다. 이날 북극은 태양에 가장 가까워져 북반구에서는 1년 중 가장 긴 낮과 가장 짧은 밤을 경험합니다. 남반구에서는 반대 현상이 일어납니다. 여름은 일반적으로 더운 날씨와 연관됩니다.
가을: 겨울로의 전환기
가을은 추분에서 시작되며 북반구에서는 9월 22일 또는 23일, 남반구에서는 3월 20일 또는 21일에 발생합니다. 춘분과 마찬가지로 태양이 천정 적도를 북쪽에서 남쪽으로 가로지릅니다. 낮 시간 단축, 기온 하강, 겨울로의 전환이 가을의 특징입니다.
겨울: 가장 추운 계절
겨울은 동지에서 시작되며 북반구에서는 12월 21일 또는 22일, 남반구에서는 6월 20일 또는 21일에 발생합니다. 이날 북극은 태양에서 가장 멀어져 북반구에서는 1년 중 가장 짧은 낮과 가장 긴 밤을 경험합니다. 남반구에서는 반대 현상이 일어납니다. 추운 기온과 눈이 겨울의 특징입니다.
기상학적 계절: 달력과 기온 패턴 기반 정의
기상학적 계절은 달력 월과 기온 패턴을 기반으로 하며 주로 데이터 수집과 기후 분석에 사용됩니다. 천문학적 계절과 달리 기상학적 계절은 1년을 3개월씩 네 개의 동일한 기간으로 나눕니다:
봄: 겨울의 끝
북반구에서는 3월, 4월, 5월을 봄으로 정의하며 남반구에서는 9월, 10월, 11월입니다. 이 기간은 일반적으로 겨울이 끝나고 기온이 상승하는 시기를 의미합니다.
여름: 가장 더운 달
북반구에서는 6월, 7월, 8월이 여름이며 남반구에서는 12월, 1월, 2월입니다. 이 달들은 일반적으로 1년 중 가장 높은 기온을 기록합니다.
가을: 기온 하강기
북반구에서는 9월, 10월, 11월이 가을이며 남반구에서는 3월, 4월, 5월입니다. 이 계절은 기온 하강과 낙엽수들의 잎 떨림이 특징입니다.
겨울: 가장 추운 달
북반구에서는 12월, 1월, 2월이 겨울이며 남반구에서는 6월, 7월, 8월입니다. 이 달들은 일반적으로 가장 낮은 기온을 기록합니다.
계절 정의 변경 시도의 실패
1983년 기후 연구원 케빈 트렌버스는 기상학적 계절이 북반구 대륙 지역의 기상 패턴과 더 잘 부합한다고 주장했습니다. 반면 천문학적 계절은 남반구 해양 지역에 더 적합했습니다. 그러나 미국은 여전히 천문학적 계절 정의를 사용하고 있습니다. 트렌버스는 “내 연구 이후 변경 시도가 있었지만 실제로 정착하지 못했다”고 언급했습니다.
기후 변화가 계절에 미치는 영향
인간 활동으로 인한 기후 변화는 전통적인 사계절 개념을 뒤흔들고 있습니다. 과학자들은 지구 온난화로 열대 지역이 매 10년마다 0.1~0.2도씩 확장되면서 사계절을 경험하던 일부 지역이 두 계절만 있는 지역으로 바뀌고 있다고 관찰했습니다.
뚜렷한 사계절이 있는 지역에서도 기상 패턴과 기온 변화가 발생하고 있습니다. 미국에서는 겨울에서 봄으로의 전환이 더 빨라져 겨울이 짧아지고 온화해지고 있습니다. 폭염도 여름 후반에 더 자주 발생합니다. 예를 들어 2023년 8월 말 미국 중부는 기록적인 폭염을 경험했으며, 8월 23일과 24일에는 일리노이 북부와 인디애나 북서부에서 극심한 더위가 발생했습니다. 이는 1995년 7월 이후 시카고에서 처음으로 열지수가 115°F(46°C)를 넘는 날이 연속으로 기록된 사례였습니다.
2021년 연구에 따르면 1952년부터 2011년까지 북반구의 계절 길이와 기온이 변화했습니다. 여름은 길어지고 봄, 가을, 겨울은 짧아졌습니다. 여름은 10년마다 평균 4.2일씩 길어져 지난 50년간 17일이 추가되었습니다. 이로 인해 5월부터 9월 사이 폭염 발생 빈도와 지속 시간이 증가했습니다. 반면 겨울, 봄, 가을은 각각 9일, 5일, 3일씩 짧아졌습니다. 또한 계절의 시작과 끝이 변화하며 봄과 여름은 더 빨리 시작되고 가을과 겨울은 더 늦게 시작됩니다. 기온 상승으로 여름은 더 길고 더워지며 겨울은 더 따뜻해집니다. 북미 북부에서는 겨울 기온이 10년마다 0.4°C 이상 상승했습니다.
사계절 개념은 사라질까?
기후 변화로 인한 계절 변화와 온난화 추세 속에서 사계절 개념이 사라질 것인지 궁금해질 수 있습니다. 트렌버스는 사라지지는 않을 것이지만 정의가 곧 바뀔 것이라고 봅니다. 중위도 지역은 여전히 겨울, 봄, 여름, 가을을 경험하지만 시작 시기와 지속 기간이 달라질 것입니다.
그는 두 극단(여름과 겨울)과 두 전환기(봄과 가을)라는 사계절 개념이 핵심이라고 설명합니다. 이 전환기 계절은 재정의되고 단축될 수 있습니다. “일부 분석에서는 11월-3월과 5월-9월을 사용하며 10월과 4월을 전환기로 분류하기도 합니다”라고 트렌버스는 말했습니다. 미국에서는 현재 봄이 가을보다 더 따뜻해졌습니다.
트렌버스는 여름이 단순히 기온뿐 아니라 대류 증가, 불안정성, 뇌우 같은 기상 특성을 포함한다고 강조합니다. 반면 겨울은 중위도 폭풍과 한파와 관련이 있습니다. 분석에 따르면 여름은 과거보다 13일 더 길어졌고 겨울은 20일 짧아졌습니다.
미래의 계절은 어떻게 변할까?
현재 온난화 속도가 가속화되지 않더라도 미래 계절은 극적으로 달라질 것입니다. 21세기 말까지 봄과 여름은 한 달 앞당겨지고 가을과 겨울은 보름 늦어질 수 있습니다. 여름은 1년의 거의 절반을 차지하고 겨울은 2100년까지 2개월 미만으로 단축될 수 있습니다.
중위도 지역의 전통적 사계절이 완전히 사라지지는 않겠지만 길이와 강도는 변화할 것입니다. 이러한 변화는 농업 계절과 생물 종의 자연 리듬을 교란시킬 것으로 예상됩니다. 예를 들어 식물은 더 일찍 꽃을 피우고 철새 이동 시기가 바뀌어 생태계 균형이 깨질 수 있습니다. 온난한 겨울은 싹 휴면에 필요한 적절한 추위를 제공하지 못해 작물 수확량과 품질에 부정적 영향을 미칠 수 있습니다. 더 길어진 여름은 더 빈번한 폭염, 강한 폭풍, 장기화된 산불 시즌을 초래해 생태계와 인간 사회에 도전을 제기할 것입니다.
