동해 기후 전망을 위한 미래 대기 강제력 추정에 관하여

Abstract

다양한 기후 변화 예측 모델들이 정부간 기후변화 협의체(IPCC)의 온실가스 배출 시나리오에 따른 미래 기후 변화 예측 실험을 하고 있지만, 동해와 같은 지역해에 미치는 영향을 이로부터 직접 판단하여 전망하기란 쉽지 않다. 근본적인 이유는 이들 대부분이 지역적으로 매우 성긴 격자의 해양 모델을 기반으로 하기 때문이다. 또한 23개에 달하는 기후 모델들의 지역적 편차는 매우 큰편이다. 따라서 가용한 몇몇 모델 결과를 이용하여 미래 동아시아 해역의 대기 강제력 변화를 진단하였다. 이로써 역학적 규모 축소법에 의한 동해 순환 변동 평가를 위한 보다 이상적이고도 불확실성을 조금이나마 줄일 수 있는 경계 조건 산출 가능성을 고찰하였다. 동해의 경우 캐나다 기후 모델인 CCCMA3.1과 일본 기후 모델인 MIROC3.2를 비교한 결과, A1B 시나리오에 따른 동해 평균 수온 변화는 CCCMA3.1이 2℃ 이상 MIROC3.2가 4℃ 이상으로 나타났으며, 동해 통과류는 CCCMA3.1이 전 계절에 걸쳐 0.3 ～ 0.5 Sv 정도 증가한 반면, MIROC3.2는 겨울철에 0.2 Sv 이상 증가하고, 여름철에 약 0.1 Sv 정도 감소하는 것으로 나타났다. 더욱이 평균 수송량은 각각 약 10 Sv과 4.2 Sv으로서 절대값의 차이가 매우 크게 나타나 모형에 따른 특성이 매우 다름을 알 수 있다. 또한 시나리오별로 볼때 미국 CCSM의 경우 2100년 경에는 A2 시나리오가 기온 및 수온 모두 약 5 ℃ 가량의 상승을, A1B 시나리오가 약 3 ℃, 그리고 마지막으로 B1 시나리오가 약 2 ℃ 이상 상승하는 것으로 나타난다. 5개의 모델을 선택하여 각 모델의 20세기 후반 결과를 ECMWF 40년 재분석 자료 (ERA40)와 비교한 결과, 선택한 대부분의 모델과 변수들이 ERA40 값과 비교해 볼 때 상관관계도 90%이상으로 비교적 높게 나타나고, 표준편차도 크게 차이가 나지 않아 RMS 오차 또한 비교적 작을 것으로 판단되었다. 그러나 강수량의 경우는 대부분의 모델들이 제대로 모사하지 못했다. 또한 기온이나 열속 변수들에 비해서 남북방향 및 동서방향의 바람 응력 모사 능력이 상대적으로 떨어짐을 알 수 있다. 한편 각 모델 결과의 앙상블 평균 결과는 개개의 모델 결과보다 모사 성능이 더 뛰어남을 시사한다. 따라서 20세기 재현을 위한 외력 조건 역시 여러 모델들의 평균값으로 결정하는 것이 보다 나을 것이라고 생각하며, 이는 또한 기후변화 시나리오에 따른 21세&#65