해양 핵심변수에 대한 CMIP5 모의성능 종합평가

Abstract

이 연구에서는 해역별로 상,중,심층을 모두 포함하여 종합 평가를 시도하였는데, 해양의 물리적 특성을 결정짓는 핵심변수인 수온과 염분, 그리고 지구온난화 추세에 직접적인 영향을 주고받는 해양 열 함량의 변화에 대한 CMIP5 해양 모형의 모의성능을 평가하였다. 해양 관측자료로는 EN4 재분석 자료를 사용하였고 1975년부터 2004년까지 동서평균된 30년 기후평균 장에 대해 분석을 수행하였다. CMIP5 해양 모형은 대체로 따뜻한 오차를 보이지만 북반구 해양혼합층과 남태평양 상층 아열대에서 차가운 오차를 보인다. 서로 다른 모형들 사이의 수온 편차는 상층에서는 크지 않지만 중,심층으로 갈수록 커진다. 염분에 관해서는 모든 해역에서 아열대 상층에 나타나는 염분 최대층을 약하게 모사하였으나 북인도양에서는 과도하게 모사하였다. 해양 중,심층에서는 관측에 비해 대체로 염분을 더 크게 모사하였다. CMIP5 모형은 특히, 전지구 열염순환에 영향을 미치는 대서양에서 따뜻한 오차를 보이고, 700∼1000m 중층에서 관측되는 염분 최소층을 나타내지 못하였다. 이러한 오차는, 대서양에서 관측된 해양 열 함량 증가율이 다른 해역에 비해 높은 반면, CMIP5 모형은 오히려 태평양에서 높게 나타나는 것과 밀접해 보인다. 이는 수십 년 이상의 주기를 갖는 모형의 내부변동성 때문에 유발된 것일 수 있으나 CMIP5 모형의 기후표류가 여전히 상당한 수준이어서 정확한 원인 분석을 위해서는 추가 연구가 필요하다.