미래 기후변화 시나리오에 대한 동해의 반응 사례 연구

Abstract

해수면 상승, 심층 수온 증가, 저층수 형성 중단 그리고 어종의 변화 등과 같은 동해의 최근 변화 추세는 전 지구적 규모의 기후 변화가 지역적으로 반영되어 나타나는 현상으로 이해되고 있다. 하지만 이런 추세가 향후 어떤 방향으로 어느 정도 지속될 것인지를 예측하는 일은 매우 어려운 일이다. 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 예측하기란 쉽지 않다. 왜냐하면, 이들 대부분이 지역적으로 매우 성긴 격자의 해양 모델을 기반으로 하기 때문이다. 따라서, 미래 기후 변화와 관련된 동해 또는 우리나라 주변해의 지역적 영향 평가에 관한 다양한 방법이 개발될 필요성이 있다. 본 연구에서는 이러한 노력의 일환으로 미래 기후 변화 전망 보고서인 IPCC 4차보고서에 공헌한 기후 변화 예측 모델들 중 하나인 미국 지구유체역학연구소(GFDL)의 기후모델 버전2.1 (CM 2.1) 의 A1B 시나리오 실험 결과를 이용해, 향후 동해의 변화를 예측하여 보았다. 즉, 동해 순환 모델의 경계 조건을 CM 2.1의 시나리오 결과로부터 추정한 후 경계 조건 변화에 대한 동해의 변화를 고찰하였다. GFDL CM2.1 A1B 시나리오에 의한 바람응력은 21세기 후반에 남북방향 컬 경사를 더욱 약화 시켜 전반적인 해양순환을 약화시키는 것으로 나타났다. 그러나 동해로 유입/유출되는 동해 통과류의 연평균 수송량의 변화는 상대적으로 크지 않으며 오히려 겨울철에는 다소 증가하고 여름철에는 다소 감소하는 경향을 보였다. 기온 상승은 매우 크게 나타났으며, 이러한 조건을 동해 순환 모델에 적용했을 때, A1B 시나리오에 의한 21세기 말의 동해는 수심 500m 이내에서 1 ℃ 이상의 수온 상승을 겪게 되고, 수평적으로는 극전선 부근에서의 영향이 가장 크게 나타나며, 특히 겨울철 동한만 부근의 온난화가 매우 크게 나타나는 것으로 나타났다. 이러한 변화는 또한 심층대류를 더욱 약화시키게 되고 저층냉수 형성이 더욱 억제될 것으로 예견되었다.