북태평양혼합층깊이 미래변화 전망

Abstract

해양혼합층깊이는 대기강제력, 해양순환 등의 변화에 수동적으로 반응함과 더불어 해면수온, 대기 이산화탄소 흡수량 등에 영향을 주어 능동적으로 기후에 영향을 미친다. 본 연구에서는 국가간기후변화에관한협의체 (IPCC) 4차평가보고서 (AR4)에 사용된 기후모형 결과를 이용하여 지구온난화에 따라 야기될 북태평양 혼합층깊이 변화를 살펴보았다. 총 25개 모형 중 수온과 염분 자료를 제공하지 않은 2 개 모형 (BCC-CM1, INM-CM3.0)과 모형 첫 층이 본 연구에서 사용한 기준수심인 10 m 보다 깊은 모형 4개 (CTCM3.1(T47), CGCM3.1(T63), PCM, UKMO-HadGEM1) 등 총 6개를 제외한 19개 모형을 분석하였다. 기후변화는 평균적인 이산화탄소 배출을 가정한 A1B 시나리오와 현재기후 (20C3M) 결과 중 마지막 20년 (각각 1980-1999, 2080-2099)을 평균하여 각각 미래기후와 현재기후로 대표하였다. 분석결과 구체적인 변화의 공간분포는 모형마다 상당히 다르지만 몇 해역에서 공통적인 특징을 보였다. 동아열대모드해수 형성 해역이 그 한 해역으로 해양혼합층깊이가 감소하는 것으로 전망되었다. 또 다른 해역으로는 쿠로시오확장역으로 이 해역 또한 해양혼합층이 얕아질 것으로 전망되었다. 이러한 변화 패턴은 기본적으로 수온상승 및 염분하강에 의한 성층강화가 기본적으로 해양혼합층깊이 감소를 유도하고 이에 더불어 바람응력변화가 부차적인 역할을 하는 것으로 판단된다. 반면에 쿠로시오 확장 전선 이북 해역은 다수의 모형이 해양혼합층깊이가 깊어질 것으로 전망하였다. 그 원인은 온난화에 따른 쿠로시오 확장 전선의 북상 또는 열수송 증가에 따른 냉각 증가 등 모형에 따라 다른 것으로 나타났다. 이러한 결과는 동일한 혼합층깊이 변화 분포가 모형마다 그 원인이 다를 가능성이 있음을 시사한다.