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이철 (국립기상과학원) 부경온 (국립기상과학원) 심성보 (국립기상과학원) 변영화 (국립기상과학원)
저널정보
한국기후변화학회 한국기후변화학회지 Journal of Climate Change Research Vol.7 No.4
발행연도
2016.12
수록면
433 - 442 (10page)
DOI
10.15531/ksccr.2016.7.4.433

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본 연구는 RCP 시나리오에 따른 미래 동아시아의 기후변화의 원인을 조사하기 위해 지표면 복사에너지 및 구름 종류별 변화에 초점을 두었다. RCP 시나리오의 CO₂ 농도 증가에 따라 미래전망을 이해하기 위해 탄소순환과정이 결합되어 있는 HadGEM2-CC모델의 장기적분 결과를 사용하였다. 20세기 말 대비 21세기 말 동아시아 연평균 기온과 강수는 증가가 전망된다. 지표면에 입사하는 하향 장파복사의 증가는 지표와 구름/대기와의 양의 되먹임 효과로 이해되며, 여기에는 대기 중 CO₂의 온실효과와 더불어 상층운 운량증가가 연관되고 장파복사량의 변화가 미래 기온전망에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 지표에 입사되는 단파복사량 역시 21세기말 증가하는데, 이는 에어로졸 배출량 감소로 인한 입사하는 단파복사 증가의 직접효과와 하층운이 감소하는 간접효과 영향으로 파악되었다. 하향복사의 증가는 총 운량의 증가를 수반하는데 이를 탄소모듈과 직접적 연관보다는 지면 식생면적 증가에 따른 증발산 증가가 대기 중 수증기를 통해 하향복사에 연관될 수 있다고 사료된다.
Matthew et al.(2003)에서는 지면피복 변화에 따라 전구 복사에너지가 변화한다고 하였다. 본 연구에서 지면피복 변화를 살펴본 결과, 미래 20세기 말 대비 21세기말 초지와 관목면적이 증가하고, 나지 면적이 감소하였다. 미래 기후 온난화 영향으로 동아시아 지역의 식생면적 증가로 인한 나지 면적 감소는 먼지 에어로졸 배출을 감소하여 단파복사의 입사를 증가시킬 것으로 생각되었으나, 본 연구에서는 단파복사에 미치는 영향이 뚜렷하게 나타나지 않았다. 식생면적의 증가와 나지면적의 감소로 인한 알베도 변화(Houldcroft et al., 2009)는 입사하는 태양 복사에너지를 더 많이 흡수하여 지면에 저장, 방출하는 양의 되먹임 현상인 기후-식생의 상호작용을 가져 올 것으로 생각되나, 이 부분은 추가 연구가 필요하다. 또한 21세기 말 에어로졸 배출량 감소는 구름입자의 크기 성장을 도모하고(Rosenfeld, 2006), 잦은 강수로 인해 동아시아의 강수 증가를 일으킨 것으로 분석되었다.
복사 증가에 따른 지면기온 상승은 현열 속에 영향을 미치는 것으로 분석되었고, 지표 피복의 변화는 잠열 속에 영향을 미치는 것으로 파악되었다. Bateni et al.(2014)에서는 식생의 면적 변화에 따라 열 속 변화를 모의하고, 모델에서 식생면적 변화에 따라 열 속의 변화가 뚜렷함을 보고하였는데, 본 연구에서도 미래 동아시아 지역에 식생면적 변화에 의한 열 속 변화를 확인하였다. 특히, 초지(C3, C4)면적 확장이 뚜렷한 동아시아 내륙에서 잠열 속 증가가 높게 나타나고 있음을 알 수 있었으며, 증발량은 식생면적 확장에 따른 수증기 증가의 피드백을 통해 지표 증가에 기여하였다.
본 연구는 단일 모델에 근거한 것으로 미래 온실가스 증가에 따른 전지구 및 지역별, 위도별 모의결과가 모델마다 다양함을 볼 때 식생역학, 물리과정의 차이를 이용한 불확실성을 정량화할 필요가 있다. Martin and Levine(2012)에 따르면 식생모형이 접합된 모델이 현재 및 미래 기후 전망에 중요한 역할을 한다고 보고하였는데, 향후 유의성 확보를 위해 다양한 CMIP5 모델을 이용한 앙상블실험 결과와 관측자료를 비교하는 추가분석이 필요하다.
#East Asia #Radiation #Climate Change #RCP Scenario #HadGEM2

목차

ABSTRACT
1. 서론
2. 모델과 자료
3. 결과 및 토론
4. 요약
REFERENCES

참고문헌 (37)

참고문헌 신청
[학술지(정기간행물)] - 백선균 / 2003 / METRI AGCM을 이용한 CO2 배증 실험 결과 분석(II): 구름-복사 강제력 및 지표 열 수지와 관련된 기후 반응 / 한국기상학회지 39 (1) : 95 ~ 107 google schola [학술지(정기간행물)] - S. M. Bateni / 2014 / Coupled estimation of surface heat fluxes and vegetation dynamics from remotely sensed land surface temperature and fraction of photosynthetically active radiation / Water Resources Research 50 (11) : 8420 ~ 8440 Crossref [보고서] - Bellouin N. / 2007 / Improved representation of aerosols for HadGEM2 google schola [학술지(정기간행물)] - Cess RD. / 1989 / Interpretation of cloud-climate feedback as produced by 14 atmospheric general circulation models / Science 245 : 513 ~ 516 google schola [학술지(정기간행물)] - Chase TN. / 2000 / Simulated impacts of historical land cover changes on global climate in northern winter / Climate Dynamics 16 : 93 ~ 105 google schola

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