Late Quaternary Climate Fluctuations and Their Causes: A Brief Review

김성중

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김성중 (한국해양연구원)

저널정보: 대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제44권 제1호(통권 제174호)

발행연도: 2008.2

수록면: 63 - 80 (18page)

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신생대 동안 지구의 기후는 점차적으로 냉각되어 제4기로 오면서 중생대이후 지구온도가 가장 낮았던 것으로 관측된다. 특히 21,000년 전에 최대의 빙하기가 나타났는데 이 시기는 전지구 평균 해수온도가 약 5℃ 정도하강했으며 수문순환도 약화되어 대체로 건조한 기후였다. 또한 고기후 지시자 들에 의하면 북대서양의 열염분 순환(thermohaline circulation)도 약화되어 대부분의 해양이 남반구에서 발원한 물로 채워졌었다. 북반구에서는 약 14,000년 전까지 그리고 남반구에서는 약 18,000년 전까지 빙하기가 지속되다가 간빙기로 급격한 전환이 이루어졌는데, 북반구에서는 북아메리카의 대륙빙하 소멸로 인한 담수유입의 증가로 북대서양 심층수의 생성이 일시적으로 중단되어 또 한번의 혹한기가 약 11,000년 전에 도래했다. 이후 홀로세 초기와 중기(10,000-6,000년 전)에 지구공전궤도의 변동에 따른 태양에너지의 증가로 기후가 점차 온난해졌는데, 지역에 따라 현재보다 1-4℃ 정도 온도가 높았던 것으로 관측되었고, 북반구 대부분 지역에서 습윤한 기후를 보였으며 여름몬순이 강화하여 아시아 지역의 강수가 증가하였다. 이후 기후는 서서히 냉각되어 산업혁명 이전까지 신빙하기가 지속되었으며, 특히 소빙하기(AD 1100-1800년)에는 주로 북반구에서 극심한 냉각화가 있었다. 산업혁명 이후 온실가스의 증가와 더불어 급격한 온도상승이 지속되고 있는데, 최근의 온도상승률은 적어도 지난 10,000년 동안은 유래가 없었던 현상이다. 고기후 프록시 자료만으로는 기후변화 메커니즘을 이해하는데 한계가 있기 때문에, 수치모형의 발달과 더불어 모형을 이용한 고기후연구가 주로 빙하기와 홀로세 중기를 목표로 해서 활발히 진행되어 오고 있다. 고기후 프록시 지시자 개발 및 관측연구와 수치모형 연구가 병행되어야 기후변화의 기작을 이해하고 궁극적으로 미래의 기후변화 예측에 기여할 수 있다.

Toward the Cenozoic, global climate tended to cool gradually and the coldest period was found in the late Quaternary. In particular, the last glacial maximum (LGM) is known to have occurred at 21,000 years before present (BP). During the LGM the global-mean sea surface temperature decreased by 5℃ and the hydrological cycle was weakened with a drier climate. The North Atlantic Deep Water production was markedly reduced in the glacial period and the all ocean basins were filled with the water originated from the Southern Ocean. The glacial period lasted until 18,000 yr BP in the southern hemisphere and 14,000 yr BP in the northern hemisphere, respectively, and then deglaciation abruptly began. In the northern hemisphere, the deglaciation led to the huge melting of ice sheet from North America and discharge to the northern North Atlantic, resulting in the shut-down of the North Atlantic Overturning. The consequent cold-climate event, called Younger Dryas, was happened at 11,000 yr BP. At the beginning of the Holocene, the climate had warmed up due to the increase in solar radiation associated with the change in earth's orbital parameters. The peak warmth occurred during the early- to the mid-Holocene (10,000-6,000 yr BP) when surface temperature was higher by 1-4℃ regionally and the climate was overall wetter than present. In particular, an increased summer solar radiation in the northern hemisphere enhanced summer monsoon, resulting in the increase in precipitation over most Asia. Since the mid-Holocene, the climate began to cool gradually up to the preindustrial time as the Neoglacial period and especially the coldest climate (Little Ice Age) was recorded between AD 1,100 and 1,800 years. Since the industrial revolution, the temperature has markedly increased up to now presumably associated with the increase in greenhouse gas concentration. The degree of recent warming is unprecedented at least for the past 10,000 years. The paleoclimate proxy records have shown climate change pattern and variability, but they are limited in revealing how climate was operated in different climate background. Thus, a hierarchy of numerical models has been used in investigating paleoclimate events, especially the LGM and Holocene periods. To help predict a future climate change correctly, both paleoclimate proxy and numerical model studies must be performed in parallel.

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1. [학술지(정기간행물)] - Adkins, J.F / 2002 / The Salinity, Temperature, and δ18O of the Glacial Deep Ocean / Science 298 (5599) : 1769 ~ 1773

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4. [학술지(정기간행물)] - Bard, E. / 1997 / Interhemispheric synchrony of the last deglaciation inferred from alkenone paleothermometry / Nature 385 : 707 ~ 710

5. [단행본] - Barry, R.G. / 1983 / Late-Pleistocene climatology In: Late-Quaternary Environments of the United States, The Late Pleistocene, v.1. / Univ. Minn. Press : 390 ~ 407

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Seong-Joong Kim

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