[논문]태양의 북-남 비대칭성을 고려한 태양활동과 기후변화와의 관계

조일현; 곽영실; 조경석; 최호성; 장헌영

doi:10.5140/jass.2009.26.1.025

초록
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태양의 북-남 비대칭성을 고려하여 태양활동과 기후변화 사이의 관계에 대하여 연구하였다. 이를 위해 흑점 수와 지구연평균 기온아노말리(temperature anomalies) 시계열을 이용하여 이동 상관계수를 계산하였고 상관계수의 부호가 바뀌는 시점을 태양의 북-남 비대칭성의 부호가 바뀌는 시점과 비교하였다. 상관계수의 부호는 1907년을 기준으로 음의 상관에서 양의 상관으로 바뀌었고 1985년을 기준으로 양의 상관이 을의 상관으로 바뀌었다. 이 둔 시점은 태양의 북-남 비대칭성의 부호가 바뀌는 시점과 잘 일치하였다. 흑점 수에 대한 기온아노말리 변화 그래프를 통해 태양활동과 기후변화 사이의 관계가 1907년과 1985년으로 나뉘어진 세 기간으로 분류되었고 각 기간에 대해서 기온아노말리의 흑점 수에 대한 상관계수를 계산하였다. 이를 통해 태양의 남반구에서 태양활동이 강할 때는 태양활동과 기후변화의 관계가 음의 상관을 보이고 북반구의 태양활동이 강할 때는 양의 상관을 보인다는 것을 확인하였다.

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We report the relation between the solar activity and terrestrial climate change with the solar north-south asymmetry. For this purpose, we calculate sliding correlation coefficients between sunspot numbers and earth's mean annual temperature anomalies. Then, we compare the epoch that the sign of co...

We report the relation between the solar activity and terrestrial climate change with the solar north-south asymmetry. For this purpose, we calculate sliding correlation coefficients between sunspot numbers and earth's mean annual temperature anomalies. Then, we compare the epoch that the sign of correlation changes with the epoch that the sign of the solar north-south asymmetry changes. We obtain that corresponding times are 1907 and 1985, respectively. Further more, these two epoches are well consistent with those of signs of the solar north-south asymmetry changes. We also obtain that the plot between sunspot numbers and temperature anomalies could be classified by 1907 and 1985. We conclude that temperature anomalies are shown to be negatively correlated with sunspot numbers when the southern solar hemisphere is more active: and vice versa.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이 연구에서는 태양의 북-남 비대칭성과 태양활동-기후변화 관계를 비교하여 일관된 상관관계로부터 설명될 수 없는 최근의 기온상승과 태양활동의 변화와의 관련성을 살펴보고자 한다. 이를 위해 흑점 수와 기온아노말리(temperature anomalies)의 이동 상관계수를 계산하여 그 부호가 바뀌는 시점이 태양의 북-남 비대칭성의 부호가 바뀌는 시점과 일치하는지 알아보았다.

제안 방법

기온의 측정은 1850년부터 이루어 졌고 해마다 관측소의 수가 늘어나 현재는 약 "00여 곳에서 측정되고 있다. 각 격자 내에 포함된 관측소의 수에 일관성 이 없고 관측방식이 모두 다르므로 격자마다 각각 다른 분산을 가지게 되는데 이 연구에서는 이러한 차이가 조정된 시계열을 사용하였다(Jg et al. 2001).
이를 위해 흑점 수와 기온아노말리(temperature anomalies)의 이동 상관계수를 계산하여 그 부호가 바뀌는 시점이 태양의 북-남 비대칭성의 부호가 바뀌는 시점과 일치하는지 알아보았다. 또한, 나뉘어 진 기간들에 대해서 기온아노말리의 흑점 수에 대한 상관관계를 알아보았다. 2장에서는 이 연구에 사용된 자료를 소개하고 3장에서는 분석방법 및 연구결과를 소개하였다.
흑점 수와 기온아노말리의 이동 상관계수(실선) 및 태양의 북-남 비대칭성(파선). 이동 상관계수는 두시 계열의 7년 평균된 값을 13년씩 묶어 계산하였다. 위와 아래의 점선은 상관계수들의 2-편차 신뢰도를 나타낸다.
설명될 수 없는 최근의 기온상승과 태양활동의 변화와의 관련성을 살펴보고자 한다. 이를 위해 흑점 수와 기온아노말리(temperature anomalies)의 이동 상관계수를 계산하여 그 부호가 바뀌는 시점이 태양의 북-남 비대칭성의 부호가 바뀌는 시점과 일치하는지 알아보았다. 또한, 나뉘어 진 기간들에 대해서 기온아노말리의 흑점 수에 대한 상관관계를 알아보았다.

대상 데이터

흑점 수는 2008년 10월 현재 약 60개 관측소의 관측 자료로부터 계산되고 있다. 이 연구에서는 기온관측이 이루어진 1850년부터 2007년까지의 자료를 사용하였다.

데이터처리

5기으로 계산되 었고 90% 신뢰도를 확보해 준다.& 통계적 검증을 위해 관측 값을 임의로 섞어 가상의 흑점 수 및 기온아노말리 시계열의 짝을 1,000개 생성하고 이들로부터 세 개의 기간에 대한 통계분포를 얻었다. 각각의 직선은 선형회귀에 의한 1차항 계수로써 -0.

후속연구

태양활동 북-남 비대칭성이 갖는 물리적 의미를 상관관계 연구를 통해 제시하는 것은 부족한 면이 있으나 지구온난화에 대한 온실기체의 증가만이 중요시되는 시점에서 또 다른 시각을 가질 수 있으리라 판단된다. 최근의 지구온난화가 나타나는 기간은 남반구의 태양활동이 더 강한 기간으로써 태양 활동 변화와 기온아노말리의 관계가 음의 상관을 가진다.

참고문헌 (19)

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