중국, 인류활동으로 10년주기로 나타난 태평양 변동모델에 미치는 영향

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-12-22

태평양 10년 주기 변동모델(Pacific decadal variability modal, PDV)은 기후시스템이 10년 주기 척도변화에서의 중요한 현상으로서 이는 열대 동태평양과 중고위도 북태평양 해양온도의 역상변화(reverse phase changes, 그림 1a)를 구체적으로 표현하는데 PDV는 지역 심지어 전세계 기후변화의 중요한 추동요인(driving factors)이다. 예를 들면, 동아시아 가뭄과 홍수의 장기적 변화는 PDV 정적/부적 위상변화의 추진을 크게 영향 받는다. 이전의 연구는 PDV를 기후시스템의 내부변동(즉, 해양과 대기 자신이 상호작용과정을 통해 생성하는 모델), 외부영향을 받지 않는다고 이해하였지만 최근에 연구를 통해 이 내용에 대해 질문을 제기하였고 외부영향(인류활동과 태양활동, 화산폭발 등 자연요소 변화도 포함)도 PDV 변화에 영향을 미친다고 제기하였다. 그러므로 외부영향이 PDV 위상변화에 미치는 영향 및 이의 물리과정을 연구하는 것은 기후변동과 기후변화 영역에서 해결해야 할 선도과학문제이다. 최근에 중국과학원 대기물리연구소 Lu Dong 연구원과 Tianjun Zhou 연구원은 최신의 "국제 커플링모델 비교계획(CMIP5)"의 다양한 기후모델 20세기 역사기후모의시험(즉, 태양복사와 화산활동의 자연변화, 및 온실기체와 에어로졸 배출 등 인위적 변화를 종합적으로 고려)과 분리강박시험의 결과를 연구하였다. 분석연구에 의하면, 관측된 20세기 PDV 위상변화는 모두 내부변동이 주도(그림 1b)한 것일 뿐만 아니라 외부강박의 영향을 현저하게 받고 있다는 것을 발견하였다. 이는 온실기체와 에어로졸 배출이 포함된 인류활동을 포함하고 PDV가 정적 위상에 나타나는데 유리(그림 1c, d)하였다. 온실기체는 해수면의 장파복사(long wave radiation)까지 증가시켜 열대 태평양이 온도가 상승하는 극대치 중심이 나타나도록 한다. 인위적인 에어로졸은 구름-에어로졸의 상호작용을 통해 북태평양에서 해수면에 달하는 단파복사가 현저하게 감소시키고 이 해역이 현저하게 추워지게 될 뿐만 아니라 온실기체로 인해 초래된 북태평양의 현저한 온난화 현상을 제거하였다. 그러므로 인류활동(온실기체와 인위적인 에어로졸)의 종합적인 영향 조건에서 열대 태평양의 온난화가 더욱 뚜렷해졌고 태평양 해온 변화가 정적 DPV형 온난화 분포로 나타나게 되었으며 따라서 PDV 정적 위상이 나타나는데 유리하였다. 이 연구성과는 2014년 Geophysical Research Letters에 발표되었다. 그림1: (a) 태평양 10년 주기 변동모델의 공간적 분포. (b) 내부변동과 (c) 외부강박 조건에서의 PDV 지수가 시간에 따른 변화이고 회색선은 단일 모델의 모든 대표값의 평균결과를 의미하고 붉은선은 다양한 모델집합에서의 평균적인 결과를 의미하며 오른쪽 위의 수치는 붉은선과 관측된 관련 매개변수이다. (d) 관측(OBS), 내부변동(internal), 외부강박(All), 온실기체 강박(GHG), 인위적 에어로졸(AA), GHG+AA, 자연강박(Nat) 조건에서 PDV 지수는 1861-2005년의 선형 트랜드이다. 오차선은 모델 사이의 하나의 표준차를 표시(단위: K (100 years)−1)한다.  논문정보: Dong Lu, Tianjun Zhou*, and Xiaolong Chen, 2014: Changes of Pacific Decadal Variability in the Twentieth Century Driven by Internal Variability, Greenhouse Gases and Aerosols. Geophys. Res. Lett., 41, doi:10.1002/2014GL062269. 원문연결: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2014GL062269/full PDV.gif http://www.cas.cn/syky/201412/t20141217_4277091.shtml