3차원 해양-해빙 접합모델을 이용한 환북극해 해빙분포 재현

Abstract

북극해는 지구 온난화의 영향에 가장 민감하게 반응하는 지역이며 북극해의 해빙감소는 해수순환 및 전 지구 기후에 영향을 미친다. 따라서 북극해 연구는 매우 중요하며 국외에서는 모델을 기반으로 한 북극해 해빙변동에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 국내에서는 아직 북극해에 대한 연구가 전무하므로 본 논문에서는 해양-해빙 접합 모델을 이용하여 환북극해 해빙분포를 재현하고 관측 및 AOMIP 모델 결과와의 비교를 통해 모델의 현 수준을 파악하고자 하였다.

3차원 해양-해빙 접합 모델인 ROMS(Regional Ocean Modeling System)을 이용하여 1979년부터 2011년까지 33년 간 북극해 Sea-Ice Hindcast 모델 계산을 수행하였으며 모델 영역은 위도 55°N-90°N, 경도 180°W-180°E 로 발틱 해와 오호츠크 해는 제외하였다.

해빙농도 및 면적은 겨울철에는 AOMIP 모델 결과 보다 관측과 더 잘 일치한다고 할 수 있으나 여름철에는 크게 계산되었고 동시베리아 해 및 랍테프 해에서 변동성이 적게 나타났다. 해빙두께의 경우 분포패턴은 관측 및 AOMIP 모델 결과와 유사하게 재현하였으나 캐나다 군도 근처의 두꺼운 해빙을 잘 재현하지 못하였다. 이는 해빙속도가 관측보다 크게 모사되어 캐나다 군도 근처에서 해빙이 쌓이지 못한 것으로 사료된다. 또 태평양수와 대서양수의 해양 열이 북극해 내로 잘 유입되지 못하고 급격하게 사라져 동 시베리아 해 및 랍테프 해, 척치 해에 존재하는 해빙에 영향을 주지 못해 여름철 해빙이 관측이나 AOMIP 모델 결과에 비해 크게 모사된 것으로 사료된다. 따라서 해빙속도를 개선하여 캐나다 군도 부근의 두꺼운 해빙을 잘 재현하고, 배링해협 및 프람해협으로부터 유입되는 태평양수 및 대서양수의 flux를 개선하여 수괴분포를 잘 재현한다면 해빙분포를 관측과 더 가깝게 재현할 수 있을 것으로 판단된다.