지구시스템모형이 모사한 북태평양 해양열파 평가: 군집화를 통한 접근

Abstract

전 지구 수온이 상승함에 따라 극한고수온 현상인 해양열파의 발생횟수와 세기도 증가하고있다. 해양열파는 해양 생물의 서식지 분포를 변화시키며 대기 열파나 태풍과 같은 대기 역학에도 영향을 미친다. 따라서 해양열파의 미래변화 전망은 해양생태계 피해저감 및 대책 마련에필수적이다. 일반적으로 해양열파 미래전망에는 지구시스템모형이 널리 사용되는데, 미래전망에 앞서 모형오차를 파악하는 것이 미래변화 전망 해석에 필수적이다. 하지만 이전 연구에서모형오차 평가는 개별모형보다 주로 다중모형앙상블에만 초점이 맞추어져 있었으며 특히 모형에 나타난 해양열파 특성 오차의 발생원인 분석은 아직 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 다중모형앙상블뿐 아니라 개별모형의 해양열파 모사성능을 평가하고 유사한 오차 공간분포를 보이는 모형들을 군집화하여 각 군집별 오차 원인을 비교분석하고자 한다. 본 연구는 33년(1982-2014) 동안 CMIP6(Coupled Model Project Intercomparison Phase 6) 지구시스템모형이 모사한 북태평양 해양열파 특성(발생일수, 발생횟수, 평균세기)을 OISST(The Optimum Interpolation Sea Surface Temperature) 재분석자료와 비교하였다. CMIP6 모형은 OISST 재분석자료에 비해 북태평양의 해양열파 연평균 발생일수를 약 25일 이상 과대모사하고 발생횟수는 연간 약 0.8일 과소모사한다. 발생횟수에 비해 발생일수가 많기 때문에 CMIP6 모형은 대체로 해양열파의 지속시간을 과대모사한다고 볼 수 있다. 해양열파의 평균세기는 CMIP6 모형이 대체로 모든 해역에서 과소모사 하지만 약 80% 모형이 쿠로시오 확장역에서 쌍극자형태의 오차를 보였다. 이는 CMIP6 모형이 쿠로시오 해류를 재분석자료에 비해 북쪽에 모사하거나 세기를 강하게 모사하여 해양열파 평균세기 오차가 발생한 것으로 파악된다. 본 연구에서는 CMIP6 해양열파 오차가 해면수온의 분산 또는 평균 모사 오차 중 어떤 요인에 더 영향을 받았는지를 분석하고 일치지수를 통해 개별모형의 해양열파 연 변동, 공간변동 모사성능을 평가할 예정이며 오차의 공간분포에 따라 4개 그룹으로 군집화하여 군집별 오차원인 비교분석과 미래변화 전망을 발표할 예정이다.