북극해의 해빙/유빙 이동경향 변화 및 외부 요인과의 관계

Abstract

본 연구에서는 해빙/유빙의 이동경향 변화 분석 및 해빙/유빙의 이동에 영향을 미치는 외부 요인과의 관계를 알아보기 위해 1980년부터 2019년의 기간 동안 북극해의 부이 관측 자료를 바탕으로 북극해의 해빙/유빙의 이동속도를 계산하고, 북극해의 표층수온 및 기온, 해빙농도 등 해빙/유빙 속도에 영향을 미칠 여러 가지 요소에 대해 조사하였다. 본 연구에 사용된해빙/유빙의 속도는 International Arctic Buoy Program의 해빙 설치 부이의 위치 및 시간 자료를 이용하여 계산하였으며, European Centre for Medium-Range Weather Forecasts 및Optimum Interpolation Sea Surface Temperature에서 제공하는 해빙 농도와 표층수온 및 기온, 해면기압, 풍속 등의 자료를 사용하였다. 해빙/유빙의 이동 경향 변화를 조사하기 위해 연구 기간 동안 해빙/유빙의 이동 속도를 월 평균하여 일정 주기별로 분류한 시계열 및 이동속도의 공간 분포에서 나타나는 특성을 분석하였다. 외부 요인 또한 월 평균 후 유빙 이동 속도와 동일한 시간 주기 및 공간적 분포로 분류, 유빙의 이동속도 변화와의 관계에 대해 조사하였다.1980년부터 2019년까지 40년의 연구 기간 동안 북극해의 평균 해빙/유빙 속도는 증가하는경향을 보였다. 10년 주기로 살펴본 해빙/유빙의 속도 변화 또한 연구기간의 가장 후반부인2010년대의 평균 해빙/유빙 속도가 가장 빠르고 속도 변화가 가장 크게 증가하는 것으로 계산되어, 시간이 지날수록 북극해의 평균 해빙/유빙 속도가 빨라지는 것으로 나타났다. 해빙/유빙의 시계열 변화에서 가장 좋은 상관관계를 보이는 외부 요인은 해빙 농도로서, 해빙/유빙속도의 변화가 클수록 높은 음의 상관관계를 보였다. 해빙/유빙 속도의 공간적 분포는 대부분의 해역에서 해빙/유빙 속도가 증가하는 경향을 나타낸다. 해빙/유빙 속도의 공간적 변화와가장 높은 상관관계를 보이는 외부요인은 해빙 농도로, 해빙/유빙 속도와 해빙 농도 사이의높은 음의 상관관계가 전 북극해에 걸쳐 나타난다. 해빙 농도 외의 해면기압, 풍속, 북극진동지수 등의 외부 요인들은 대부분의 해역에서 해빙/유빙 속도와의 상관관계가 대부분 0.3 이하로 낮게 나타났으나, 표층수온과 기온은 뷰포트 등 일부 해역에서 해빙/유빙 속도와 비교적높은 양의 상관관계를 보이며 표층수온 및 기온이 상승할 때 해빙/유빙의 이동속도가 빨라지는 관계를 보이므로 해빙/유빙의 이동속도 증가는 표층수온과 기온의 상승에 의한 해수의 밀도 변화와 더불어 해빙 감소를 통한 open sea의 확장에 의한 것으로 여겨진다.