해양-해빙 접합모형을 이용한 미래 해수면 변화 예측실험

Abstract

미래 해수면 변화를 예측하기 위하여 기준실험과 기후변화 실험을 각각 수행하고 결과를 비교하였다. 기준실험은 먼저 수평해상도 0.5도의 전지구 해양-해빙모형(MOM4p1-SIS)을 수립하고 기후 강제력을 입력조건으로 구성하여 100년간 스핀업을 수행하였다. 모의된 해수면 분포는 인공위성 고도계 관측의 장기 평균 전지구 해면고도 분포와 전반적으로 잘 일치하였다. 기후변화실험은 Time Slice 실험방식을 취하여 GFDL CM2.1의 A1B 시나리오로 계산한 2050년대 해양-대기 강제력과 1990년대 해양-대기 강제력의 차를 입력조건으로 구성하였으며, 기준실험의 적분 100년째 해양 상태를 초기장으로 하여 60년간 적분하였다. 또한 기준실험도 기후변화 실험과 비교하기 위하여 적분 100년째부터 60년간 추가 적분하였다. 모의된 2050년 미래 해수면은 기준실험에 의한 평균 해수면보다 전지구 평균 5.6 cm의 상승(상승률 1.0 mm/yr)과 북태평양 평균 5.9 cm(상승률 1.1 mm/yr)의 상승을 모의하며, 이 상승률은 IPCC AR4의 GFDL CM2.1 해양-대기 접합모형보다 낮은 값(전지구 평균 약 11 cm)이다. 태평양의 미래 해수면 변화는 남태평양 동부 남위 20-30도 해역에서 일부의 하강을 제외하고 전반적으로 상승 경향을 보이며 가장 높은 상승해역은 북태평양 아열대순환 중심부(+13cm)에서 나타난다. 본 연구에 사용한 해양-해빙모형에서 전지구 해양의 스핀업 과정에 따른 대양분지의 열적 구조가 지속적으로 변할 것으로 예상되며 그에 따라 모형의 해수면 상승률도 더 높아질 것으로 예상된다. 따라서 해수면 변화 예측의 불확실성 평가를 위하여 향후 기준실험의 중장기적인 적분을 통한 초기장 작성과 이에 근거한다. 모의된 해수면 분포는 인공위성 고도계 관측의 장기 평균 전지구 해면고도 분포와 전반적으로 잘 일치하였다. 기후변화실험은 Time Slice 실험방식을 취하여 GFDL CM2.1의 A1B 시나리오로 계산한 2050년대 해양-대기 강제력과 1990년대 해양-대기 강제력의 차를 입력조건으로 구성하였으며, 기준실험의 적분 100년째 해양 상태를 초기장으로 하여 60년간 적분하였다. 또한 기준실험도 기후변화 실험과 비교하기 위하여 적분 100년째부터 60년간 추가 적분하였다. 모의된 2050년 미래 해수면은 기준실험에 의한 평균 해수면보다 전지구 평균 5.6 cm의 상승(상승률 1.0 mm/yr)과 북태평양 평균 5.9 cm(상승률 1.1 mm/yr)의 상승을 모