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대서양 적도지역의 새로운 기후변화 메커니즘

www.jadam.kr 2013-03-20

대서양 적도지역에는 태평양의 엘니뇨 현상과 아주 유사한 “대서양 니뇨”라는 현상이 있다. 수년에 한 번의 빈도로 발생하는 대서양 니뇨는 지금까지 엘니뇨와 동일한 메커니즘으로 발생한다고 생각되어 왔다. 지구환경변동영역 단기기후변화응용 예측연구 프로그램의 Ingo Richter연구원들은 관측 데이터 및 수치 시뮬레이션 결과를 상세하게 조사하여 지금까지 알려진 것과 다른 메커니즘으로 발생하는 경년적인 변동 현상이 있다는 것을 발견하였다. 이 새로운 변동현상은 적도의 북측에서 해양표층의 수온이 통상보다도 높아져 이것이 적도지역에 수송됨으로써 발생하고 있다는 것을 알았다. 그리고 이 해수온 편차는 적도지역에서 1,000km 이상 떨어진 열대와 아열대의 경계지역에서 해면 수온편차와 관련되어 있으며, 아열대 지역을 포함한 넓은 지역과 관련된 변동이라는 것을 나타내었다.

대서양 적도지역의 평균적인 상황은 태평양의 상태와 거의 동일한 특징을 가지고 있다. 일년 동안 무역풍이 동에서 서로 불며, 해면 부근의 수온은 동측보다 서측이 높다. 수년에 한 번, 무역풍이 약해져 서측의 따뜻한 물이 동으로 향하는 경우도 있다. 이것을 태평양에서는 엘니뇨현상이라고 하며 그 영향은 지구 전역에 미치는 것으로 알려져 있다. 태서양에서 발생하는 동일한 현상은 엘니뇨와 유사한 메커니즘으로 발생한다고 생각되어 “대서양 니뇨”라고 하고 있다.

이 대서양 니뇨에 동반되는 수온편차는 엘니뇨 현상과 같이 크지 않지만, 주변 지역에의 영향은 크고, 남아메리카 및 아프리카의 열대지역 에서 홍수 및 가뭄을 발생시키는 요인이다. 또한 최근 연구에 의하면 엘니뇨의 발전에 대해 열대 대서양이 영향을 주는 것도 알려져 있어 멀리 떨어진 일본 부근의 기후에도 관련될 가능성이 있다. 이러한 대서양 적도지역의 변동 메커니즘의 상세한 점을 아는 것은 주변지역의 기후뿐만 아니라 엘니뇨 예측의 정도 향상에도 중요하다.

이 연구에서는 대서양 열대지역의 해면수온과 해상풍의 관계에 주목하여 관측선 등에 의해 얻은 관측 데이터 및 수치모델과 관측데이터를 융합시켜 작성되어 있는 재해석 데이터를 상세하게 해석하였다. 또한 변동 메커니즘의 상세한 점을 조사하기 위해 지구 시뮬레이터를 사용한 고해상도 해양대순환모델의 결과도 함께 이용하였다.

적도지역의 해면수온과 해상풍의 관계를 조사한 결과, 대서양에서는 태평양과 비교하여 양쪽의 관계가 약하고 대서양의 동부 적도지역이 따뜻해 질 때 무역풍이 보통 때 보다 강하게 되는 경우가 있다는 것을 알았다. 무역풍이 강하게 되면 동부 적도지역의 수온이 내려가는 엘니뇨 현상의 메커니즘과는 모순된 결과이다.

이 원인을 찾기 위해 고해상동 해양모델의 결과를 조사한 결과, 위와 같은 경우에는 적도의 북측, 북위 5도 부근의 아표층을 중심으로 보통 때보다 따뜻한 해수가 존재하고 있다는 것을 알았다. 이 따뜻한 물이 해양 내부의 흐름에 의해 적도를 향하여 운송되어 적도 부근에서 따뜻해지는 경향을 나타내는 것을 알았다. 적도의 북측에 있는 따뜻한 해역은 바로 위 해면부근의 바람 차이에 의해 여기되어 있으며 이 바람은 북위 10도에서 북위 20도의 열대와 아열대의 경계지역에서의 해면수온과 관련되어 있는 것을 알아내었다. 아열대 지역의 해면수온 차이는 적도역의 변동과의 직접적인 관련성이 없으며, 장기간 지속되는 경향이 있다. 이번 연구로부터 아열대 지역의 변동이 대기와 해양 변동의 연쇄를 통해 적도지역에서 발생하는 대서양 니뇨에 영향을 미치고 있는 것을 나타내고 있다.

계절예측을 위해 많은 수치모델에서 엘니뇨 현상의 예측 정도가 향상되어 있는 한편 대서양 니뇨의 예측 정도는 아직 양호하다고 할 수 없다. 그러나 최근 연구에서는 대서양 열대지역의 변동이 엘니뇨 현상의 발달과 동아시아와 같이 멀리 떨어진 지역에 영향을 미치고 있는 것으로 시사하고 있어 대서양 니뇨의 정확한 예측도 중요하다. 이번 연구성과는 이러한 대서양 니뇨와 관련된 변동 메커니즘의 이해를 촉진하고 그 예측 정도의 향상에 공헌한 것으로 생각하고 있다. 앞으로 적도지역과 아열대 지역의 관계가 태평양 및 인도양에서도 존재할 것인가에 대해 조사할 예정이다.

그림 1. 대서양 니뇨가 발달하는 북반구의 춘계에 일반적인 해수온과의 차이를 나타낸 남북 단면 분포

그림 2. 새로운 대서양 니뇨의 변동 메커니즘 개념도

키워드 : 대서양,기후변화,엘리뇨

출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑

원문: http://www.jamstec.go.jp/rigc/j/topics/20121225.html

제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2013.03.20 17:30

<저작권자 © 자닮, 무단 전재 및 재배포 금지>

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