기후변화로 인한 이상기후 발생 예측. 중위도의 장기 변동성에 대한 이론적 접근, 하와이 대학 변칙적 기후 현상에 대한 이론적 이해.
종관규모 에디 피드백 연구
종관소용돌이로 인한 습윤속도는 하층의 장주기 풍장과 유의미한 상관관계를 보인다. 여름에는 맴돌이 열유속과 습윤유속이 장주기 흐름과 왼손잡이와 유의한 상관관계를 보였다.
종관규모 에디와 장주기 강수 변화 연구
북남풍과 동서 습윤 속도는 대부분의 지역에서 음의 상관관계를 보입니다. 장기강수와 종관소용돌이에 의한 습윤의 수렴 사이의 관계를 밝히기 위해 둘 사이의 상관관계를 얻었다. 양의 상관관계는 수분 수렴이 장기 강수량 증가와 연관되어 있음을 의미합니다.
상관관계는 대부분의 고위도 지역에서 중요합니다. 양의 상관관계는 고위도 지역에서 대부분 높습니다. 이러한 음의 상관관계는 대서양 지역에서 더욱 두드러집니다.
장주기 대기 변동 모드와 종관 에디 피드백
즉, 강수량은 저기압 흐름에서 강하고 고기압 흐름에서 강합니다. 상부에는 북태평양의 저기압류가 옵니다. 그러나 캐나다의 고기압성 흐름에서는 왼쪽 법칙이 상대적으로 약합니다.
지금까지 와류 온도는 왼손 법칙에 따라 사이클론 흐름으로 수렴하는 것으로 나타났습니다. 준정상 흐름에서는 와류 온도의 양의 수직 이동이 사이클론 흐름을 강화합니다. 북대서양 진동과 PNA 모드의 경우 수직 온도 플럭스는 저기압 흐름에서 수렴하고 고기압 흐름에서 발산합니다.
태평양에서는 폭풍 경로의 극 이동이 더 두드러집니다. 특히, 알래스카, 서유럽, 극지방의 AO 변화와 맴돌이 강제력 변화는 잘 일치합니다. 그러나 태평양과 대서양에서는 서로 다른 변화 패턴이 관찰됩니다.
이는 AO 패턴의 극방향 이동이 태평양 지역에서만 발생한다는 결과와 일치합니다. 미래 기후에서 AO 패턴은 특히 태평양에서 극지방으로의 이동을 보여주었습니다. 제트기류와 폭풍 경로의 극 이동은 남반구에서도 발생합니다(Lorenz and DeWeaver, 2007).
북극 진동과 중위도 이상 기후
모델 결과에서도 유사한 비선형성 패턴이 나타나며, 관측치보다 사례수가 많기 때문에 보다 신뢰성 있는 정보를 얻을 수 있다. 관측에서 비선형 이류의 3극 패턴은 강한 음의 AO, 특히 미국 북서부와 Baffin Bay의 음의 이류와 캐나다 동부의 양의 이류의 경우에 잘 나타납니다(그림 3-6a). 결과적으로 음의 AO에서 동풍은 캐나다 동부(북미)에서 비선형 따뜻한(차가운) 이류를 생성하고 이 비선형 이류 항은 Baffin Bay 남쪽 지역(미국 북부 전체)에서 양(음)입니다. 온도 이상 왼쪽에 위치합니다.
마찬가지로, 양의 AO에서 서풍의 존재는 캐나다 동부(북아메리카)에서 비선형 따뜻한(차가운) 이류를 유도하고, 이 비선형 이류 항은 북동 아메리카(Baffin Bay)에서 양(음)의 기온의 동쪽에 위치합니다. 변칙. 또한, 비선형 이류는 온도와 동서풍의 이상에 비례하기 때문에 AO가 증가할수록 비선형 이류의 강도도 증가합니다. SAT 변칙의 관측적 비선형성은 유라시아 대륙에서도 발생합니다(그림 3-3).
중위도 이상 기후와 고위도 기후 변동
이에 반해 PT지수와의 상관관계는 동아시아에서만 음의 상관관계를 보이고 있다. 현재는 AO지수와 달리 중위도 지역에 음의 상관관계를 보이는 지역이 넓게 분포되어 있는 것이 특징이다. 이처럼 AO지수와 PT지수의 효과는 북반구에서 차이를 보인다.
이처럼 두 지수가 강세를 보이면 동아시아 지역, 특히 우리나라에 강한 한파가 발생할 수 있다는 뜻이다. PT지수의 경우 동아시아 지역은 상관계수를 중심으로 강세와 약세를 보이는데, 이는 극지방에서 양의 아노말리가 전개되는 과정과 거의 동일하다. 북반구의 해면기압, 표면온도, AO 지수, PT 지수 간의 상관관계를 분석하였다.
이는 대부분의 반구에서 양의 상관관계가 있습니다. 특히 태평양과 대서양의 폭풍 진로 지역에서 양의 상관관계가 강한 것으로 보입니다. 동서 소용돌이 속도는 남북 바람장과 음의 상관 관계를 갖습니다.
이러한 상관관계 패턴은 관측치와 매우 유사합니다. 각 모델은 상관 패턴에 약간의 차이를 보이지만 전체적으로는 관측과 유사한 상관 패턴을 시뮬레이션합니다. ECHAM4 실험 결과는 약 3도의 북쪽 방향 운동으로 다른 모델 결과보다 더 많이 움직이는 것으로 나타나지만 대부분의 모델에서 AO의 극 방향이 나타납니다.
Model Horizontal resolution
Nodal point
Difference (a1b-20c)
CCCMA_CGCM3.1
기술적 측면
경제적․산업적 측면
이 프로젝트의 주요 목적은 이상 기후의 역학을 이해하고 예측 가능성을 연구하는 것입니다. 이러한 연구는 전문적인 측면 외에도 사회적, 경제적 중요성이 큰 것으로 간주됩니다. 즉, 본 과제는 이상기후현상과 이와 관련하여 발생하는 지역적 변동에 효과적으로 대처하고 적극적으로 활용할 수 있을 것이다.
또한, 본 연구과제는 이상기후현상으로 인한 산업 및 경제활동 피해를 최소화하고 효과적인 대응전략 수립을 위한 기초정보로 활용될 예정이다.
과제 성과의 현업화·실용화 및 기상청 업무에의 기여도
Kwon, 2005: Impact of the Madden–Julian Oscillation on winter surface air temperature and cold waves in East Asia. Lau, NC, 1988: Variability of observed midlatitude storm tracks in relation to low-frequency changes in the circulation pattern. Nath, 1991: Variability of baroclinic and barotropic transient eddy forcing associated with monthly changes in midlatitude storm tracks.
Klasa, 1998: The role of transient perturbations in the dynamics of the Pacific-North American pattern. L., 2003: Analysis and modeling of the polar oscillation using a simple barotropic model with baroclinic eddy forcing. Mearns, 2002: The influence of the North Atlantic-Arctic Oscillation on mean, variance, and temperature extremes in the northeastern United States and Canada.
