Changes in Arctic winter clouds caused by the recent sea-ice decrease

Abstract

최근 지구 온난화 및 북극해 해빙의 감소와 맞물려 북극해와 주변 지역의 구름 분포가 크게 변화하고 있다. 겨울철 북극해의 구름은 북극해 해빙 조건과 주변 지역 수증기 유입 의 영향을 동시에 받고 있는데, 북극해 지역 관측 자료의 부족과 수치 모델링의 불확실성 때문에 최근에 나타나는 구름 변화의 주요한 원인을 가려내는데 어려움이 있다. 이 연구에 서는 극지역에 최적화된 지역모델 Polar WRF를 이용하여 겨울철 북극해에서 해빙 감소 가 구름 변화에 끼치는 영향을 살펴보았다. 먼저 2007/08년부터 2016/17년까지 10년 동안 의 겨울철(12월, 1월, 2월)에 대하여 매일 00 UTC부터 48시간 적분한 규준 실험을 수행 하고, 규준 실험의 해빙 조건에 1979/80년1988/89년 겨울철 해빙 기후값과의 차이만큼 해빙 농도를 증가시킨 민감도 실험을 수행하였다. 민감도 실험에서는 규준 실험과 비교해 서 해빙이 감소하는 지역에서 구름 수적량이 뚜렷하게 증가하였고, 이에 상응하여 구름 복 사 효과 및 지면 장파 복사량이 증가하였다. 특히 해빙이 가장 많이 감소한 바렌츠해 영역 에서 구름 수적량은 15% 이상 증가하였는데, 이러한 변화는 안정한 대기에서 나타나는 하 층운의 두께에서 두드러졌다. 이에 따라 바렌츠해 영역에서 지면 복사량이 10 W m-2 정 도 증가하였다. 이 연구 결과는 북극해 해빙 감소가 최근 겨울철 북극해 구름 분포 변화의 주요 원인임을 시사한다.