해양순환모형에서 해상도변화에 따른 극향 열수송량 변화

Abstract

해양은 적도 해역에 축적된 태양복사열을 극지방으로 이동시키면서 지구 기후에 큰 영향을 미치기 때문에, 해양순환에 의한 극향열수송은 관측, 이론, 수치모델링 등을 통하여 활발하게 연구되고 있는 주제 중 하나이다. 컴퓨터의 성능이 발달함에 따라 수치모델을 이용한 극향열수송 연구 분야 중에서도 모형의 수평 해상도가 극향열수송에 미치는 영향에 대한 연구가 증가하고 있다. Bryan (1991)은 해양순환모형의 수평해상도는 극향열수송에 큰 영향을 미치지 못한다고 하였으나, Fanning and Weaver (1997)는 이상적인 모델링연구를 통하여 해상도가 증가함에 따라 열수송량이 증가한다고 하였다. 본 연구에서는 이상적인 모델링 연구를 통하여 해상도가 어떻게 극향열수송에 영향을 미치는지 연구하고 Bryan (1991)과 Fanning & Weaver (1997) 등의 결과와 비교하였다. 부력만을 고려한 경우 극향열수송은 해상도와 큰 관계가 없다. 바람까지 고려된 경우의 결과를 해상도가 증가함에 따라 열수송량이 증가하나, 그 증가폭은 Fanning & Weaver (1997)가 보고한 양의 절반 정도이다. Fanning & Weaver (1997)이 추정한 대로 열 수송의 증가는 서안경계류의 강화에 의해 생기는 것이나, 그들의 결과와는 달리 baroclinic overturning과 baroclinic gyre가 비슷한 정도로 열수송 증가에 기여한다. 본 연구에서는 모형을 유사평형상태까지 적분하였기 때문에 Fanning & Weaver (1997)이 주장한 것처럼 불충분한 적분시간이 결과를 왜곡하는 현상도 나타나지 않았다. 그럼에도 불구하고 본 연구결과가 비슷한 조건에서 수행된 Fanning & Weaver (1997)의 결과와 다른 것은 의문으로 남는데, 그들의 결과가 고해상도 실험에서 발견되는 변동성을 고려하지 않았기 때문이라는 가능성이 존재한다.