이상적인 바다에서의 남극 순환류에 대한 남북수송의 민감도

Abstract

남극해에는 남북방향의 경계면이 존재하지 않기 때문에 해령 위에서 지균 균형에 의한 남북수송이 존재하지 않는다. 이에 대하여 많은 연구가 이루어지고 있지만 남극해 주변에서 남북수송을 지배하는 메카니즘은 아직 밝혀지지 않은 상태이다. 본 연구에서는 이상적인 모델링을 통하여 남극해의 지형이 남북수송에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 이 연구에는 기후모형 연구에 널리 사용되는 GFDL MOM3를 사용하였다. 실험에 사용된 지역은 남위 60도에서 북위 60도이고, 동서로는 60도의 폭과 4000m의 깊이를 갖는 이상적인 사각형 바다이다. 해상도는 동서 및 남북 방향으로 각각 2도씩 30개와 60개의 격자를, 그리고 수직방향으로는 20개 층을 사용하였다. 온도는 적도를 기준으로 하여 남북으로 대칭인 형태를 갖는 선형방정식을 사용하였고 염분은 위도별 증발과 강수에 의한 효과를 고려하여 위도에 대한 코사인함수로 표현하였다. 이번 연구에서 가장 중요한 요소로서 남극지역의 경계면에 Drake Passage를 만들어 주거나 이에 해령을 세우는 등의 여러 가지 지형조건을 만들어 지형류를 생성시키고 이에 대한 분석을 하였다. 또한 기존의 연구 결과와 비교하기 위하여 바람과 수평 확산계수의 변화를 추가시켜 실험하였다. 경계면에 Drake Passage나 이에 해령이 있는 경우는 그렇지 않은 경우보다 남반구와 북반구 모두 차가워지고 특히 남극해의 경우는 남극순환류의 영향으로 냉각이 훨씬 크게 이루어졌다. 따라서 남극해에서 더 차가워진 물이 북쪽으로 수송됨에 따라 해양의 전 지구적인 냉각이 이루어졌다.