엘니뇨-남방진동, 인도양 쌍극자 모드, 두 현상의 관련성, 그리고 한반도 기후에 대한 영향 El Niño-Southern Oscillation, Indian Ocean Dipole Mode, a Relationship between the Two Phenomena, and Their Impact on the Climate over the Korean Peninsula원문보기
본 연구에서는 엘니뇨현상과 인도양 쌍극자 모드(Indian Ocean Dipole, IOD) 현상의 상호 관련성과, 우리나라 기온, 강수량에 대한 두 현상의 영향을 분석하였다. 1954년부터 2004년까지 51년간 NINO 3 지수, IOD지수, 그리고 전국 11개 지점 지역평균한 월별 평균기온과 강수량 자료를 사용하였다. 엘니뇨현상과 IOD현상은 봄과 가을에는 동시 상관관계가 존재한다. 인도양에서 해수면온도 분포는 엘니뇨 해에는 남북진동이, IOD 해에는 동서진동 형태가 뚜렷하였다. 엘니뇨 해 우리나라에서는, 여름철에 냉하다우, 겨울철에 온난다우 경향이 뚜렷한 반면에, IOD 해에는 유의한 상관성을 찾을 수 없었다. 대기대순환에서도 엘니뇨 해에는 우리나라를 포함한 중위도에 통계적으로 신뢰할 만한 편차패턴이 나타나지만, IOD 해에는 그렇지 않았다.
본 연구에서는 엘니뇨현상과 인도양 쌍극자 모드(Indian Ocean Dipole, IOD) 현상의 상호 관련성과, 우리나라 기온, 강수량에 대한 두 현상의 영향을 분석하였다. 1954년부터 2004년까지 51년간 NINO 3 지수, IOD지수, 그리고 전국 11개 지점 지역평균한 월별 평균기온과 강수량 자료를 사용하였다. 엘니뇨현상과 IOD현상은 봄과 가을에는 동시 상관관계가 존재한다. 인도양에서 해수면온도 분포는 엘니뇨 해에는 남북진동이, IOD 해에는 동서진동 형태가 뚜렷하였다. 엘니뇨 해 우리나라에서는, 여름철에 냉하다우, 겨울철에 온난다우 경향이 뚜렷한 반면에, IOD 해에는 유의한 상관성을 찾을 수 없었다. 대기대순환에서도 엘니뇨 해에는 우리나라를 포함한 중위도에 통계적으로 신뢰할 만한 편차패턴이 나타나지만, IOD 해에는 그렇지 않았다.
This paper investigated the relationship between El $Ni\widetilde{n}o-Southern$ Oscillation (ENSO) and Indian Ocean Dipole (IOD) mode events and the impacts of these two phenomena on the climate, temperature and precipitation, of the Korean Peninsula. Data gathered from 1954 to 2004 were ...
This paper investigated the relationship between El $Ni\widetilde{n}o-Southern$ Oscillation (ENSO) and Indian Ocean Dipole (IOD) mode events and the impacts of these two phenomena on the climate, temperature and precipitation, of the Korean Peninsula. Data gathered from 1954 to 2004 were used for analysis, which included NINO 3 index, IOD index, and monthly mean precipitation and temperature at eleven locations in Korea. Statistical results showed that the IOD and ENSO were significantly correlated in Spring and Fall. It was clearly shown that the distribution of the sea surface temperature in the Indian Ocean has seen the Southern and Northern Oscillation in El $Ni\widetilde{n}o$ year, and Eastern and Western in IOD year. On the other hand, in El $Ni\widetilde{n}o$ you, the mean temperature of the Korea Peninsula was lower than normal in Summer and higher in Winter and its precipitation was more than normal in both Summer and Winter. However, significant correlation was not found in IOD year. In addition, the global atmospheric circulations during the major IOD years are less influential, unlike those of El $Ni\widetilde{n}o$ events.
This paper investigated the relationship between El $Ni\widetilde{n}o-Southern$ Oscillation (ENSO) and Indian Ocean Dipole (IOD) mode events and the impacts of these two phenomena on the climate, temperature and precipitation, of the Korean Peninsula. Data gathered from 1954 to 2004 were used for analysis, which included NINO 3 index, IOD index, and monthly mean precipitation and temperature at eleven locations in Korea. Statistical results showed that the IOD and ENSO were significantly correlated in Spring and Fall. It was clearly shown that the distribution of the sea surface temperature in the Indian Ocean has seen the Southern and Northern Oscillation in El $Ni\widetilde{n}o$ year, and Eastern and Western in IOD year. On the other hand, in El $Ni\widetilde{n}o$ you, the mean temperature of the Korea Peninsula was lower than normal in Summer and higher in Winter and its precipitation was more than normal in both Summer and Winter. However, significant correlation was not found in IOD year. In addition, the global atmospheric circulations during the major IOD years are less influential, unlike those of El $Ni\widetilde{n}o$ events.
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문제 정의
따라서 이 논문의 목적은 두 가지로, 첫 번째는 엘니뇨와 IOD가 서로 어떤 관계인지 찾아내는 것이고, 두 번째는 두 현상이 각각 우리나라에 기후에 주는 영향을 동일한 분석 방법을 사용하여 비교 . 분석하는 것이다.
본 연구에서는 ENSO와 IOD 현상의 상호관련성과이 현상들의 우리나라 기후에 대한 영향을 1951년부터 2004년까지 51년간 한반도 관측 자료와 전구 관측 자료를 근거로 분석하였다.
가설 설정
기온 (점선)과 강수량(실선) 모두, 엘니뇨 결과[Fig. 2(b)] 와비교해 볼 때, 상관관계가 낮으며 통계적으로 유의하지 않다. 또한 상관관계가 강한 특정 시기도 보이지 않는다.
, 1999; Lau and Nath, 2000) 으로 엘니뇨현싱.이 최고로 발달한 뒤 3-6개월 뒤에 인도양의 수온상승이 나타난다는 가설이다. 두 번째 의견은 ENSO와는 독립적인, 인도양 내에 존재하는 internal mode(내부 모드) 라는 의견으로서 주로 Saji et al.
제안 방법
5는 엘니뇨 발생해 봄철부터 [MAM(O)로 표시] 발생해 다음의 여름철까지 [JJA(+1)로 표시] 총 6개 계절별로 나타낸 200 hPa 지오퍼텐셜 고도이다. 51년 동안 (1954부터 2004년) 발생한 10개의 엘니뇨에 대하여 합성분석을 하였다. 합성한 편차의 공간분포 신뢰도를 검증하기 위하여 f-test을 실시하였고, 95% 신뢰도를 갖는 영역은 음영으로 표시하였다.
계절별 200 hPa 지위고도 합성 편차 분석을 통하여 엘니뇨 해에 탁월한 공간분포를 분석하였다. 엘니뇨가 발생한 봄철에는 적도 및 중위도 지방 모두 특별한 편차를 없었다.
엘니뇨 해와 IOD 해의 SST 편차 시계열만으로는 두 현상의 상관관계를 알기 어렵다. 그래서, ENSO와 IOD 와의 뚜렷한 상호관련성을 분석하기 위하여, 1954부터 2004년까지 51년간 NINO 3 지역의 SST 편차와 IOD 지수의 월별로 동시상관 및 지연상관계수를 계산하였다. 상관계수 계산에는 Ashok et al.
모든 자료의 기간은 1954부터 2004년(51년간)까지로 하였고, 차(anomaly)는 같은 기간의 월별 기후 값을 제거하여 계산하였다.
분포를 비교.분석하기 위하여 합성 분석 (composite analysis) 을 하였다. 엘니뇨 해는 Cha(2005)의 10개의 엘니뇨흐H (1957, 1963, 1965, 1969, 1972, 1982, 1987, 1991, 1993, 1997), 그리고 IOD 해는 Saji et al.
. 분석하기 위하여 합성 분석을 하였다.
엘니뇨 해와 IOD 해의 SST와 대기대순환 분포를 비교.분석하기 위하여 합성 분석 (composite analysis) 을 하였다.
엘니뇨 해와 IOD 해의 SST와 대기대순환 분포를 비교.분석하기 위하여 합성 분석 (composite analysis) 을 하였다.
이 연구는 ENSO와 IOD, 두 현상 사이의 상호관련성, 그리고 각 현상이 우리나라 기후와의 관계에 대하여 간단하게 비교 . 분석하였다.
대상 데이터
평균하였다. 그리고, 대기대순환 분포를 분석하기 위하여 National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research(NCEP/NCAR, Kalnay et al., 1996) 재분석 자료를 사용하였다.
html) 에서 자료를 구하였다. 본 연구에 사용된 SST 감시구역은 3개 지역으로, NINO WEST(EQ.-14°N, 130°-150°E), NINO 4(4°N- 4°S, 160°E-160°W), 그리고 NINO 3(4°N-4°S, 150°- 90°W)이다.
본 연구에서 사용된 우리나라 평균 기온, 강수량 자료는 한국기후표(기상청, 1991)의 관측지점 중 1954년 이후 장기간 지상 관측을 수행하고 있는 11개 관측지점(강릉, 서울, 인천, 전주, 광주, 목포, 여수, 포항, 대구, 울산, 부산)의 월평균값을 사용하여 지역 평균하였다. 그리고, 대기대순환 분포를 분석하기 위하여 National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research(NCEP/NCAR, Kalnay et al.
분석하기 위하여 합성 분석 (composite analysis) 을 하였다. 엘니뇨 해는 Cha(2005)의 10개의 엘니뇨흐H (1957, 1963, 1965, 1969, 1972, 1982, 1987, 1991, 1993, 1997), 그리고 IOD 해는 Saji et al. (1999)가제시한 6개의 양의 IOD 해(1961, 1967, 1972, 1982, 1994, 1997)> 선택하였다. 공간분포의 유의수준을 평가하기 위하여 /-test를 적용하였다.
해수면 온도 감시 구역 (monitoring area)의 지수는 일본 기상청 (Japan Meteorological Agency, JMA) 의자료를 사용하였으며, 홈페이지 (http://www.data.kishou. go.jp/climate/diag/index.html) 에서 자료를 구하였다. 본 연구에 사용된 SST 감시구역은 3개 지역으로, NINO WEST(EQ.
데이터처리
(1999)가제시한 6개의 양의 IOD 해(1961, 1967, 1972, 1982, 1994, 1997)> 선택하였다. 공간분포의 유의수준을 평가하기 위하여 /-test를 적용하였다.
51년 동안 (1954부터 2004년) 발생한 10개의 엘니뇨에 대하여 합성분석을 하였다. 합성한 편차의 공간분포 신뢰도를 검증하기 위하여 f-test을 실시하였고, 95% 신뢰도를 갖는 영역은 음영으로 표시하였다. 참고로 합성분석은 NCEP/NCAR 재분석 자료 중 전체 고도(17 층)에 대하여 지오퍼텐셜 고도, 기온, 동서 .
이론/모형
) 지역의 SST 차로 정의하였다. 본 연구에서는 이 정의를 따라 1954년부터 2004년까지 영국 기상청 (UK Met Office)의 GISST (Parker et al., 1995)를 사용하여 다시 계산하였다.
성능/효과
한편, 일본(Research and Development Bureau, 2000)과 중국(Chinese National Climate Center, 1999)에서도 엘니뇨 해 여름철에는 냉하, 겨울철에는 난동이라는 통계 결과가 있다. 95% 이상의 유의수준에서 엘니뇨 해 여름철과 겨울철로 모두 다우 경향을 보여준다(Fig. 2(b)의 실선).
ENSO 해에 한반도의 기온과 강수량은 여름철에 저온다우, 겨울철에 고온다우 경향이 뚜렷하게 나타났으나, IOD 현상은 우리나라 기온과 강수량에 대한 영향이 적은 것으로 나타났다.
5에 나타내었다. 라니냐 해에 대해서도 동일한 합성분석을 하여 공간분포를 살펴보았는데, 엘니뇨 사례와 대칭적인 공간분포를 나타내었다(그림 생략).
본 연구 결과는 ENSO와 IOD는 봄과 가을철에 상관성이 높다는 기존의 결과와 일치하고 있다. 그러나 현재로서는 IOD 발생해가 6해(1961, 1967, 1972, 1982, 1994, 1997)에 그쳐, 샘플수가 제한되어 있어서(S 每 i et al.
이와 같은 통계적 . 역학적 연구를 종합해 보면, 엘니뇨현상은 특정 계절에 우리나라 기온과 강수량게 영향을 주는 것을 알 수 있다.
또한 상관관계가 강한 특정 시기도 보이지 않는다. 이 결과로부터 IOD는 ENSO 비하여 우리나라의 기온과 강수량에는 통계적으로 신뢰할만한 영향이 뚜렷하지 않거나 적은 것으로 해석할 수 있다.
(1999) 등에 의한 연구이다. 이들은 총 492개의 샘플(12개월X41 년) N1NO 3 지역의 SST 편차와 IOD 지수 사이의 상관분석결과 두 개 자료사이의 상관계수가 통계적으로 신뢰도가 없어서, 이들은 인도양 내에 존재하는 내부 역학이 IOD을 지배한다고 결론 내렸다. Saji et al.
후속연구
있다. 이 논문 결과를 바탕으로 보다 심층적인 연구가 이루어져 열대지방에서 나타나는 ENSO와 IOD 현상이 어떤 과정으로 우리나라 및 전 지구 기후계에 영향을 주는지 체계적인 연구를 기대한다.
참고문헌 (34)
강인식, 1998, 엘니뇨와 한반도 기후변동의 관련성. 한국기상학회지, 34(3), 390-409
Allan, R., Chambers, D., Drosdowsky, W., Hendon, H., Latif, M., Niholls, N., Smith, I., Stone, R., and Tourre, Y. 2001, Is there an Indian Ocean dipole, and is it independent of the El Nino-Southern Oscillation?. CLIVAR Exchanges, 6, 18-22
Ashok, K., Guan, Z., and Yamagata, T., 2003, A look at the relationship between the ENSO and the Indian Ocean dipole. Journal of the Meteorological Society of Japan, 81, 41-56
Behera, S.K., Krishnan, R., and Yamagata, T., 1999, Unusual ocean-atmosphere conditions in the tropical Indian Ocean during 1994. Geophysical Research Letters, 26, 3001-3004
Baquero-Bernal, A., Latif, M., and Legutke, S., 2002, On dipolelike variability of sea surface temperature in the tropical Indian Ocean. Journal of Climate, 15, 1358-1368
Cha, E.J., 2005, A diagnostic and numerical study on seasonal predictability over the Northern Hemisphere. Unpublished Ph. D. dissertation, University of Tokyo, Tokyo, Japan, 138 p
Chinese National Climate Center, 1999, China's 98 flood and climate anomaly. China Meteorological Administration, Peking, China, (in Chinese), 51 p
Guan, Z., Ashok, K., and Yamagata, T, 2003, Summertime response of the tropical atmosphere to the Indian Ocean sea surface temperature anomalies. Journal of the Meteorological Society of Japan, 81, 533-561
Iizuka, S., Matsuura, T., and Yamagata, T, 2000, The Indian Ocean SST dipole simulated in a coupled general circulation model. Geophysical Research Letters, 27, 3369-3372
Kalnay, E., Kanamitsu, M., Kistler, R., Collins, W., Deaven, D., Gandin, L., Iredell, M., Saha, S., White, G, Wollen, J., Zhu, Y, Chelliah, M., Ebisuzaki, W, Higgins, W, Janowiak, J., Mo, K.C., Ropelewski, C, Wang, J., Leetmaa, A., Reynolds, R., Jenne, R., and Joseph, D., 1996, The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project. Bulletin of the American Meteorological Society, 77, 437-471
Kang. I.S. and Lau, K.M. 1994, Principal modes of atmospheric circulation anomalies associated with global angular momentum fluctuations. Journal of Atmospheric Science, 51, 1194-1205
Klein, S.A., Soden, B.J., and Lau, N.-C, 1999, Remote sea surface temperature variations during ENSO: Evidence for a tropical atmospheric bridge. Journal of Climate, 12, 917-932
Lau, N.-C. and Nath, M.J., 2000, Impact of ENSO on the variability of the Asian-Australian monsoons as simulated in GCM experiments. Journal of Climate, 13, 4287-4309
Parker, D.E., Folland, C.K., Bevan, A., Ward, M.N, Jackson, M, and Maskell, K, 1995, Marine surface data for analysis of climatic fluctuations on interannual to century time scales. Martinson D.G (eds.), Natural Climate Variability on Decade to Century Time Scales, National Academy Press, New York, 241-250
Research and Development Bureau, 2000, Dynamics and predictability of ENSO system. Science and Technology Agency, 12, 1-75
Saji, N.H, Goswami, B.N, Vinayachandran, P.N, and Yamagata, T, 1999, A dipole mode in the tropical Indian Ocean. Nature, 401, 360-363
Thompson, D.W.J, and Wallace, J.M, 1998, The Arctic Oscillation signature in the wintertime geopotential height and temperature fields. Geophysical Research Letters, 25, 1297-1300
Watanabe, M. and Nitta, T, 1999, Decadal change in the atmospheric circulation and associated surface climate variation in the Northern Hemisphere winter. Journal of Climate, 12, 494-510
Watanabe, M, Jin, F.F, and Kimoto, M, 2002, Tropical Axisymmetric mode of variability in the atmospheric circulation: Dynamics as neutral mode. Journal of Climate, 15, 1537-1554
Webster, P.J, Moore, A.M., Loschnigg, J.P., and Leben, R.R., 1999, Coupled ocean-atmosphere dynamics in the Indian Ocean during 1997-98, Nature, 401, 356-360
Xie, S.-P, Annamalai, H, Schott, FA, and McCreary, J.P. Jr., 2002, Structure and mechanisms of south Indian Ocean climate variability. Journal of Climate, 15, 864-878
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