서북 태평양 아열대 고기압(이해 "서태아고"로 약칭)은 동아시아 여름철 기후의 핵심적인 순환체계이다. 매년 증수기에 서태아고의 강도와 위치는 동아시아 아열대 강우대의 위치를 결정한다(그림1). 서태아고는 서북 태평양 태풍 경로에 영향을 미치는 환류요소이기도 하다. 지구 온난화에 따라 미래 서태아고가 어떻게 변화하는지에 대해 많은 관심을 끌고 있는 과제이다.
최근 여름철 서태아고가 지구온난화에 대한 대응문제와 관련하여 중국과학원 대기물리연구소 Chao-He(何超)(2013년 중국과학원 대기물리연구소 박사 졸업, 현재 재직기관: 중국기상청 광주열대해양기상연구소), 연구원 Tian-Jun Zhou(周天军)와 여러 명의 협력자는 최근 1기의 Scientific Reports에 발표한 내용에 따르면, 대류층 중층의 서태아고는 주로 분계선 남쪽 동풍과 분계선 북쪽 서풍 사이의 변화로 표시되는데 아열대 고기압의 서쪽 남풍과 동쪽 북풍은 상대적으로 약하다(그림 1)는 것을 설명한다. RCP8.5 미래 기후전망에 초점을 두고 국제 커플링모드와 계획 CMIP5와 비교하는 모드에서 여러 환류지표에 대한 예측결과는 일치하였고 여름철 대류층 중층의 서태아고는 기후가 온화함에 따라 현저하게 동쪽으로 감퇴하였고(그림 2) 동아시아 아열대 강우대는 동쪽으로 확장한다. 아열대 고기압 북쪽 서풍의 약화는 서태아고의 고기압성 순환(anticyclonic circulation)의 약화에 주요한 영향을 미친다. 남쪽 동풍의 약화는 부차적 역할을 한다(그림3a). 따뜻한 증온(온화)폭의 공간 차이는 대류층 중층 서태아고의 약화를 합리적으로 해석하였다. 아열대 고기압 남쪽에서는 적도파동의 “반죽(혼합)” 작용으로 인해 온화폭이 수평방향에서는 더욱 균일하다. 서태아고 북쪽에서는 위도가 높을수록 온화가 더욱 강하여 대류층의 남쪽이 온화하고 북쪽이 한랭한 자오선 온도구배(meridional temperature gradient)가 약화되었다(그림3b). 온도풍(thermal wind)의 원리에 근거하여 아열대 고기압 북쪽 대류층 중층의 서풍은 현저하게 약해지고 따라서 서태아고의 고기압성 순환이 약해진다.
이 연구내용은 동아시아 여름철기후에 영향을 미치는 가장 중요한 순환체계가 미래에 가능하게 발생할 수 있는 변화와 운동역학적 메커니즘(kinetic mechanism) 그리고 동아시아 미래기온과 강우변화에 대한 대규모 순환(large-scale circulation) 배경을 제시하였다.
논문정보: He C, Zhou T, Lin A, Wu B, Gu D, Li C, Zheng B (2015) Enhanced or Weakened Western North Pacific Subtropical High under Global Warming? Scientific Reports. doi:10.1038/srep16771.
그림 1: 관측한 여름철 기후형태의 서태아고와 동아시아 아열대 강우대. 컬러 음영은 지오퍼텐셜 고도(geopotential height), 벡터(vector)는 풍장, 파랑점 구역은 강우 강도가 5mm/day보다 큰것. 검정 실선과 검정 점선은 각각 회오리 지오퍼텐셜 고도와 회오리 흐름 함수의 접지선. 동아시아 여름계절풍의 주요 강우대는 서태아고의 서북 가장자리는 서남에서 동북방향으로 확장한다.
그림 2: 역사 기후모의실험의 20세기 후반기와 비해 RCP8.5기후전망에서 추산한 21세기 후반기 서북태평양 500hPa 지오퍼텐셜 고도(착색), 풍장(벡터)변화. 점구역에서 추산한 풍장변화는 75% 모식와 일치성을 이루었음을 표시. 파랑색과 붉은선은 각각 기존의 기후 배경에서 온난화 후 서태아고 경계 범위를 표시하고 실선과 점선은 각각 회오리 흐름 함수와 회오리 지오퍼텐셜 고도 높이로 서태아고의 경계를 표시한다.
그림 3: 서북태평양 120°-180°E평균 위도방향 바람(왼쪽 그림)과 온도(오른쪽 그림) 변화량의 위도-높이 단면. 왼쪽 그림에서 검정선은 저위도 동풍과 중위도 서풍의 경계면(interface)이며 서태아고의 융선면을 표시한다. 오른쪽 그림에서 검은 등치선은 기후형태 등온선을 표시한다.
원문연결:
http://www.nature.com/articles/srep16771 
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