CMIP5 모형 적도태평양 혼합층 깊이와 해면수온 모사 민감도

Abstract

적도태평양은 태양복사가 가장 먼저 도달하는 해역으로, 해면수온의 올바른 모사는 기후모형 품위평가 및 지구온난화에 따른 미래기후변화 전망에 있어서 중요하다. 해양혼합층깊이는 해면에서 대기로부터 받는 열속과 모형이 해양내부에서 모사하는 혼합정도에 따라 결정되는데, 혼합층깊이는 해양상층 내부열속과 관련하여 해면수온 결정에 영향을 준다. 이 연구에서는 모형이 모사하는 혼합층깊이와 해면수온 모사민감도 차이를 알아보고자 한다. CMIP5(coupled model intercomparison project phase 5) 20개 모형에서 현재기후실험(historical run, 1910년-1999년)과 지구온난화 영향을 반영한 미래기후실험(RCP4.5, 2010년-2099년)에서 장주기 변동성을 포함한 각 90년 자료를 사용했으며, 혼합층깊이는 해면으로부터 수온이 0.2℃ 변화하는 수심으로 정의했다. 적도태평양에서 모형이 모사하는 혼합층깊이 앙상블을 기준으로 두 집단을 나누고, 두 집단의 차이 및 미래변화에 따른 해면수온 모사 정도를 비교했다. 미래변화에서 두 집단 모두 해면수온은 증가하고 혼합층깊이는 얕아지는데, 혼합층깊이를 깊게 모사한 집단이 그렇지 않은 집단보다 혼합층깊이 변화에 따른 해면수온 증가가 작게 나타났다. 순열속은 두 집단에서 모두 미래에 감소하여 해면수온 증가와 낮은 상관성을 보였으며, 혼합층깊이를 깊게 모사하는 모형에서 그 감소 정도가 상대적으로 컸다. 이는 모형이 혼합층깊이를 깊게 모사할수록 대기 열 흡수율이 증가하여 미래 해면수온 증가를 감소시킬 수 있음을 뜻한다. 이와 같이 모형이 모사하는 혼합층깊이에 따라 해면수온 미래변화가 달라진다.에 따라 결정되는데, 혼합층깊이는 해양상층 내부열속과 관련하여 해면수온 결정에 영향을 준다. 이 연구에서는 모형이 모사하는 혼합층깊이와 해면수온 모사민감도 차이를 알아보고자 한다. CMIP5(coupled model intercomparison project phase 5) 20개 모형에서 현재기후실험(historical run, 1910년-1999년)과 지구온난화 영향을 반영한 미래기후실험(RCP4.5, 2010년-2099년)에서 장주기 변동성을 포함한 각 90년 자료를 사용했으며, 혼합층깊이는 해면으로부터 수온이 0.2℃ 변화하는 수심으로 정의했다. 적도태평양에서 모형이 모사하는 혼합층깊이 앙상블을 기준으로 두 집단을 나누고, 두 집단의 차이 및 미래변화에 따른 해면수온 모사 정도를 비교했다. 미래변화에서 두 집단 모두 해면수온은 증가하고 혼합층깊이는 얕아지는데, 혼합층깊이를 깊게 모사한 집단이 그렇지 않은 집단보다 혼합층깊이 변화에 따른 해면수온 증가가 작게 나타났다. 순열속은 두 집단에서 모두 미래에 감소하여 해면수온 증가와 낮은 상관성을 보였으며, 혼합층깊이를 깊게 모사하는 모형에서 그 감소 정도가 상대적으로 컸다. 이는 모형이 혼합층깊이를 깊게 모사할수록 대기 열 흡수율이 증가하여 미래 해면수온 증가를 감소시킬 수 있음을 뜻한다. 이와 같이 모형이 모사하는 혼합층깊이에 따라 해면수온 미래변화가 달라진다.