지표 특성 차이에 따라 외부강제력에 대한 차별적인 반응을 보이는 지표 평형온도 분포를 실험하기 위해 에너지 균형 모형(Energy BalanceModel, EBM)이 사용되었다. EBM은 입사되는 복사에너지가 각 위도별로 수송되는 에너지와 방출되는 복사에너지의 합과 균형을 이루었을 때의 온도를 산출한다. 지구의 에너지 원천인 태양복사에너지를 전지구 에너지 균형에 있어 중요하게 취급하기 위하여 위도별 알베도 변화뿐만 아니라 해륙의 분포 차이에 따른 에너지 균형을 고려한 지구 평형온도 분포에 관한 실험이 수행되었으며, 입사되는 태양복사에너지량을 강제력으로 하여 위도별 알베도의 선형적인 증감, 극지역 알베도의 5%, 10%, 15% 증감에 대한 반응, 극과 중위도 지역에서의 상반된 증감에 대한 반응을 실험하였다. 그리고 얼음-알베도 피드백의 유무에 대한 실험도 수행되었다. 극지역의 알베도를 증가시키면 입사되는 태양에너지를 차단시켜 위도별 열수송을 감소시키는데 이는 극지역을 저에너지 상태로 유지시킴으로써 저위도에서부터의 에너지 수송을 강화시킨다. 이러한 수송량의 차이로 인해 중위도 지역의 온도 변화는 극지역에 비해 크게 나타난다. 육지는 해양에 비해 열용량이 작기 때문에 평형온도에 도달하는 시간이 짧으며 알베도에 따른 온도변화에 민감하여 해양과의 온도차이를 유발시킨다. 따라서 평형온도는 지표가 가지는 특성인 알베도와 열용량의 차이에 따라 다르게 나타나며 알베도가 증가함에 따라 감소하고 열용량이 작을수록 변화율이 큰 특징이 있다. 얼음-알베도 피드백은 알베도의 선형적인 증가에 따른 지구 평형온도의 감소를 가속화시키지만 국지적으로는 비선형적인 감소를 보인다.
지표 특성 차이에 따라 외부강제력에 대한 차별적인 반응을 보이는 지표 평형온도 분포를 실험하기 위해 에너지 균형 모형(Energy Balance Model, EBM)이 사용되었다. EBM은 입사되는 복사에너지가 각 위도별로 수송되는 에너지와 방출되는 복사에너지의 합과 균형을 이루었을 때의 온도를 산출한다. 지구의 에너지 원천인 태양복사에너지를 전지구 에너지 균형에 있어 중요하게 취급하기 위하여 위도별 알베도 변화뿐만 아니라 해륙의 분포 차이에 따른 에너지 균형을 고려한 지구 평형온도 분포에 관한 실험이 수행되었으며, 입사되는 태양복사에너지량을 강제력으로 하여 위도별 알베도의 선형적인 증감, 극지역 알베도의 5%, 10%, 15% 증감에 대한 반응, 극과 중위도 지역에서의 상반된 증감에 대한 반응을 실험하였다. 그리고 얼음-알베도 피드백의 유무에 대한 실험도 수행되었다. 극지역의 알베도를 증가시키면 입사되는 태양에너지를 차단시켜 위도별 열수송을 감소시키는데 이는 극지역을 저에너지 상태로 유지시킴으로써 저위도에서부터의 에너지 수송을 강화시킨다. 이러한 수송량의 차이로 인해 중위도 지역의 온도 변화는 극지역에 비해 크게 나타난다. 육지는 해양에 비해 열용량이 작기 때문에 평형온도에 도달하는 시간이 짧으며 알베도에 따른 온도변화에 민감하여 해양과의 온도차이를 유발시킨다. 따라서 평형온도는 지표가 가지는 특성인 알베도와 열용량의 차이에 따라 다르게 나타나며 알베도가 증가함에 따라 감소하고 열용량이 작을수록 변화율이 큰 특징이 있다. 얼음-알베도 피드백은 알베도의 선형적인 증가에 따른 지구 평형온도의 감소를 가속화시키지만 국지적으로는 비선형적인 감소를 보인다.
Energy Balance Model (EBM) was used to experiment the distribution of surface equilibrium temperature which responds to external forcing associated with the surface characteristics. Surface equilibrium temperature is calculated as sum of incoming solar radiation and latitudinal transport is balanced...
Energy Balance Model (EBM) was used to experiment the distribution of surface equilibrium temperature which responds to external forcing associated with the surface characteristics. Surface equilibrium temperature is calculated as sum of incoming solar radiation and latitudinal transport is balanced with outgoing infrared radiation. To treat incoming solar radiation, the source of the earth energy, significantly for energy balance, the experiment for surface equilibrium temperature distribution was performed considering the energy balance with the latitudinal albedo change as well as land and sea distribution. In addition, linear albedo change experiment, arctic albedo 5%, 10%, 15% change experiments and the opposite albedo change experiments between arctic and mid-latitudes were performed using incoming solar radiation as an external forcing. Moreover, with and without ice-albedo feedback experiments were performed. Increasing of arctic albedo is blocked out the incoming solar radiation so that it induces decreasing of latitudinal heat transport. It is strengthened energy transport from low latitudes by keeping arctic low energy states. Therefore the temperature change in the mid-latitudes exhibits larger response than that of arctic due to the difference of transport. The land which has lower heat capacity than sea can be reach to equilibrium temperature shortly. Also land is more sensitive to temperature change with respects to albedo. Thus it induces the thermal difference between land and sea. As a result, the equilibrium temperature exhibits differently as the difference of albedo and heat capacity which are the one of surface characteristics. Surface equilibrium temperature decreases as albedo increase and the ratio of temperature change is large as heat capacity is small. The decreasing of surface equilibrium temperature with respects to increasing of linear albedo is accelerated by ice-albedo feedback. However local change of surface equilibrium temperature decreases non-linearly.
Energy Balance Model (EBM) was used to experiment the distribution of surface equilibrium temperature which responds to external forcing associated with the surface characteristics. Surface equilibrium temperature is calculated as sum of incoming solar radiation and latitudinal transport is balanced with outgoing infrared radiation. To treat incoming solar radiation, the source of the earth energy, significantly for energy balance, the experiment for surface equilibrium temperature distribution was performed considering the energy balance with the latitudinal albedo change as well as land and sea distribution. In addition, linear albedo change experiment, arctic albedo 5%, 10%, 15% change experiments and the opposite albedo change experiments between arctic and mid-latitudes were performed using incoming solar radiation as an external forcing. Moreover, with and without ice-albedo feedback experiments were performed. Increasing of arctic albedo is blocked out the incoming solar radiation so that it induces decreasing of latitudinal heat transport. It is strengthened energy transport from low latitudes by keeping arctic low energy states. Therefore the temperature change in the mid-latitudes exhibits larger response than that of arctic due to the difference of transport. The land which has lower heat capacity than sea can be reach to equilibrium temperature shortly. Also land is more sensitive to temperature change with respects to albedo. Thus it induces the thermal difference between land and sea. As a result, the equilibrium temperature exhibits differently as the difference of albedo and heat capacity which are the one of surface characteristics. Surface equilibrium temperature decreases as albedo increase and the ratio of temperature change is large as heat capacity is small. The decreasing of surface equilibrium temperature with respects to increasing of linear albedo is accelerated by ice-albedo feedback. However local change of surface equilibrium temperature decreases non-linearly.
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문제 정의
육지와 해양의 서로 다른 알베도와 열용량을 고려하여 2차원 EBM 실험이 수행되었고 이를 통해 위도별 평형온도를 모의하였다. 그리고 지구 평형온도에 미치는 얼음-알베도 피드백의 영향을 연구하였다.
(2)와 (3) 식에서 첫 번째 항은 지표 열적 강제력의 변화, 두 번째와 세 번째 항은 에너지의 수송, 네 번째 항은 지표로부터 방출되는 적외복사이며 오른쪽 항은 입사되는 태양복사를 의미한다. 따라서 연구에서 사용된 EBM에서는 기본 에너지 균형 방정식에 의해 지구 평형온도와 에너지 교환과정이 지배된다고 보았으며 알베도와 열용량 값에 따른 위도별 지구 평형온도의 분포를 모의실험을 통해 알아보았다. 또한 에너지 균형 방정식을 푸는 문제에 있어 시간에 관한 적분이 아닌 정상상태를 고려하여 평형온도에 도달하기 전까지 계산을 반복 수행하였다.
연구에서 사용된 위도별 알베도는 Kukla and Robinson(1980)과 Robock(1980)을 바탕으로 하였으며 EBM의 모든 항(단파 복사 에너지 제외)은 지구 평형온도의 함수로 모사되었다. 또한 빙하기의 온도를 모의하기 위하여 극지역의 빙하를 증가시키는 실험이 수행되었다. 이 실험에서는 위도 60°N~90°N지역의 얼음의 면적이 증가하였다고 가정하였으며 얼음 면적의 증가에 따른 효과로 알베도를 5%, 10%, 15% 증가시켜 지구 평균온도 모의실험을 수행하였다.
본 연구에서는 지표형태의 특성에 따른 알베도와 열용량 차이를 고려한 지구 평형온도 변화에 관한 실험이 수행되었으며, 지구 평형온도에 외부강제력으로 작용하는 입사되는 태양복사에너지량 변화에 따른 온도 분포를 살펴보았다. 또한 육지-해양의 상호작용, 얼음-알베도 피드백의 효과를 고려한 모의 실험이 연구되었다.
그리고 위도 30°N~70°N 사이의 북반구 중위도의 40%에 육지가 존재한다고 가정하였다. 이렇게 지표형태에 따라 알베도의 값을 다르게 주어 육지, 해양 그리고 얼음층의 에너지 평균된 지구 평형온도가 어떻게 모의되는지 살펴보았다. 또한 지표형태는 크게 유기질토양(육지)과 무기질토양(사막)으로 나누어 각각 실험하였으며 두 가지 지표형태가 함께 고려된 실험도 수행되었다.
가설 설정
4. Latitudinal distribution of the surface equilibrium temperature associated with (a) 15% arctic albedo change and (b) arctic and mid-latitudes 15% albedo change over the Northern Hemisphere.
복사평형과 알베도에 대한 지구 평형온도 차이를 모의하기 위하여 위도를 10도 간격으로 나누고 각 위도대별 동서 평균된 값을 사용하는 1차원 EMB 실험이 수행되었다. 1차원 EBM실험에서는 전지구가 해양이라고 가정하였으며 따라서 에너지 균형 방정식에서는 식 (2)를 사용하였다. 우선 지구 평형온도에 가장 직접적인 영향을 미치는 외부 강제력인 입사되는 태양복사에너지의 변화에 따른 지구 평형온도 분포를 확인하기 위해 앞서 second Legendre polynomial에 의해 구해진 태양상수 S를 전지구적으로 2%, 4%, 10% 증가·감소시켜 지구가 에너지 균형에 도달했을 때의 온도를 살펴보았다.
2차원 실험에는 위도 70°N 이상인 지역이 모두 얼음으로 덮여 있다고 가정하였으며 30°N 이하인 지역은 모두 해양이라고 가정하였다.
본 연구에서 사용된 EBM에서 변수는 오직 지구 온도 하나이며 이를 Te로 표시하였다. 균형 항은 시스템에 축적되는 에너지 없이 평형에 있다고 가정하고 계산하였다. 수학적으로는 다음과 같이 EBM을 설명할 수 있다.
그리고 위도 30°N~70°N 사이의 북반구 중위도의 40%에 육지가 존재한다고 가정하였다.
이를 바탕으로 북극의 해빙이 알베도를 변화시킨다는 가정 하에 본 연구를 진행하였으며, NC(1979) 모형을 기초로 태양복사에너지와 빙하의 증가·감소로 야기된 알베도 변화를 외부강제력으로 하여 전지구 평형온도의 분포를 실험하였다.
제안 방법
1차원 EBM 실험에서는 위도대별 입사되는 태양 에너지와 알베도의 증가와 감소에 따른 지구 평형 온도를 모의하였다. 하지만 알베도는 지표의 형태에 따라 그 값이 달라지므로 1차원 모형을 이용할 경우 같은 위도대에서 지표 형태의 차이를 살펴보기에 적합하지 않다.
1차원, 2차원 EBM 실험에서는 기본적으로 얼음-알베도 피드백이 고려된 실험이 수행되었다. 빙하의 면적은 지구의 평형온도 산출에 중요한 인자이며 이는 극지역뿐만 아니라 전지구적 평형온도에도 영향을 미친다.
4(a))에서 얼음층의 위도대를 10도 넓혀 얼음층의 위도를 60°N~90°N 로 바꾸어 지구 평형온도를 모의하였다.
그리고 또 하나의 외부 강제력으로 작용하는 알베도 변화에 따른 지구온도의 변화를 알아보기 위해 전 지구 위도대별 평균 알베도를 선형적으로 증가·감소시키는 실험이 행하여졌다.
즉, 지표형태에 따른 알베도와 열용량 차이로 인한 지구 평형온도의 영향을 보기 위한 2차원 EBM 실험으로는 총 3가지 실험이 이루어졌으며, 그 첫번째는 유기질토양인 육지를 고려한 실험, 두 번째는 육지가 모두 무기질토양, 즉 사막이라고 가정한 실험, 세 번째는 두 가지 지표형태가 함께 고려된 실험이 수행되었다. 두 가지 지표형태가 함께 고려된 실험에서는 유기질토양과 무기질토양의 비율을 6:4로 두고 실험하였다.
따라서 빙하의 증가로 인한 알베도의 변화가 지구 평형온도 산출에 미치는 영향을 알아보기 위해, 얼음으로 뒤덮인 지역을 위도 70°N 이상인 지역에서 위도60°N 이상인 지역으로 그 범위를 증가시켜 전지구적 냉각화 실험을 수행하였다.
또한 에너지 균형 방정식에서 온도의 변화는 지표형태에 따른 알베도 뿐만 아니라 그 지표가 가지는 열용량에 따라서도 값이 다르게 모의된다. 따라서 지구 평형온도를 보다 정확하게 모사하기 위해서 지표면 상태에 따른 알베도 차이를 고려한 2차원 EBM 실험이 수행되었다. 지표면의 상태는 크게 유기질토양, 무기질토양, 얼음층 그리고 해양으로 구분하였으며 각각의 지표 형태에 따라 다른 알베도 값을 사용하여 실험을 진행하였다.
지표 형태에 따른 알베도와 열용량 차이가 고려된 2차원 EBM실험은 (a) 육지-해양, (b) 사막-해양, (c) 사막-육지-해양 실험으로 구분하였다. 또한 1년 내내 영하의 기온을 가지는 지역을 설선으로 정의하고(North et al., 1983) 각각의 실험 결과로부터 설선의 분포를 비교하였다(Table 4).
따라서 빙하의 증가로 인한 알베도의 변화가 지구 평형온도 산출에 미치는 영향을 알아보기 위해, 얼음으로 뒤덮인 지역을 위도 70°N 이상인 지역에서 위도60°N 이상인 지역으로 그 범위를 증가시켜 전지구적 냉각화 실험을 수행하였다. 또한 얼음-알베도 피드백이 냉각화를 가속화 시키는 양의 피드백인지 냉각화를 억제시키거나 또는 유지시키는 음의 피드백인지를 알아보기 위해 얼음-알베도 피드백이 고려된 냉각화 실험과 고려되지 않은 실험이 수행되었고 두 실험의 차이를 비교해 보았다.
따라서 연구에서 사용된 EBM에서는 기본 에너지 균형 방정식에 의해 지구 평형온도와 에너지 교환과정이 지배된다고 보았으며 알베도와 열용량 값에 따른 위도별 지구 평형온도의 분포를 모의실험을 통해 알아보았다. 또한 에너지 균형 방정식을 푸는 문제에 있어 시간에 관한 적분이 아닌 정상상태를 고려하여 평형온도에 도달하기 전까지 계산을 반복 수행하였다.
이렇게 지표형태에 따라 알베도의 값을 다르게 주어 육지, 해양 그리고 얼음층의 에너지 평균된 지구 평형온도가 어떻게 모의되는지 살펴보았다. 또한 지표형태는 크게 유기질토양(육지)과 무기질토양(사막)으로 나누어 각각 실험하였으며 두 가지 지표형태가 함께 고려된 실험도 수행되었다.
로 모수화되며 이렇게 구한 각 위도별 태양상수 S를 알베도와 같이 선형적으로 증가·감소시켰을 때의 지구의 위도별 온도 분포를 알아보았다.
복사평형과 알베도에 대한 지구 평형온도 차이를 모의하기 위하여 위도를 10도 간격으로 나누고 각 위도대별 동서 평균된 값을 사용하는 1차원 EMB 실험이 수행되었다. 1차원 EBM실험에서는 전지구가 해양이라고 가정하였으며 따라서 에너지 균형 방정식에서는 식 (2)를 사용하였다.
본 연구에서는 전 지구 알베도의 변화와 입사되는 태양복사에너지에 따른 지구의 평형온도 변화 실험이 수행되었으며 지표의 형태에 따른 알베도와 열용량의 차이에 따른 지구 평형온도의 분포, 얼음-알베도 피드백을 효과를 고려한 실험이 수행되었다.
우선 지구 평형온도에 가장 직접적인 영향을 미치는 외부 강제력인 입사되는 태양복사에너지의 변화에 따른 지구 평형온도 분포를 확인하기 위해 앞서 second Legendre polynomial에 의해 구해진 태양상수 S를 전지구적으로 2%, 4%, 10% 증가·감소시켜 지구가 에너지 균형에 도달했을 때의 온도를 살펴보았다.
이를 바탕으로 북극의 해빙이 알베도를 변화시킨다는 가정 하에 본 연구를 진행하였으며, NC(1979) 모형을 기초로 태양복사에너지와 빙하의 증가·감소로 야기된 알베도 변화를 외부강제력으로 하여 전지구 평형온도의 분포를 실험하였다. 육지와 해양의 서로 다른 알베도와 열용량을 고려하여 2차원 EBM 실험이 수행되었고 이를 통해 위도별 평형온도를 모의하였다. 그리고 지구 평형온도에 미치는 얼음-알베도 피드백의 영향을 연구하였다.
이 실험에서는 위도 60°N~90°N지역의 얼음의 면적이 증가하였다고 가정하였으며 얼음 면적의 증가에 따른 효과로 알베도를 5%, 10%, 15% 증가시켜 지구 평균온도 모의실험을 수행하였다.
EBM은 입사되는 복사에너지가 각 위도별로 수송되는 에너지와 방출되는 복사에너지의 합과 균형을 이루었을 때의 온도를 산출한다. 이러한 에너지 균형 관계를 이용하여 극지역의 얼음 분포에 변화를 주어 얼음-알베도 피드백의 효과를 확인하였다. 북극과 인근해에 존재하는 해빙은 표면에서의 반사율을 높여 태양으로부터 입사되는 에너지를 차단시키고 위도별 열수송을 감소시키는 역할을 하며 이는 극지역을 저에너지 상태로 유지시킴으로써 저위도에서의 에너지 수송을 강화시킨다.
즉, 지표형태에 따른 알베도와 열용량 차이로 인한 지구 평형온도의 영향을 보기 위한 2차원 EBM 실험으로는 총 3가지 실험이 이루어졌으며, 그 첫번째는 유기질토양인 육지를 고려한 실험, 두 번째는 육지가 모두 무기질토양, 즉 사막이라고 가정한 실험, 세 번째는 두 가지 지표형태가 함께 고려된 실험이 수행되었다. 두 가지 지표형태가 함께 고려된 실험에서는 유기질토양과 무기질토양의 비율을 6:4로 두고 실험하였다.
따라서 지구 평형온도를 보다 정확하게 모사하기 위해서 지표면 상태에 따른 알베도 차이를 고려한 2차원 EBM 실험이 수행되었다. 지표면의 상태는 크게 유기질토양, 무기질토양, 얼음층 그리고 해양으로 구분하였으며 각각의 지표 형태에 따라 다른 알베도 값을 사용하여 실험을 진행하였다.
대상 데이터
여기서 C는 열용량을 나타내며 c비열, r는 밀도, d는 열이 충분히 혼합될 수 있는 각 지표층의 깊이를 나타낸다. 해양의 경우는 혼합층의 두께를 70m로 두었으며 지표는 10m를 사용하였다. 아래첨자 W는 해양을, L은 유기질토양인 육지를, D는 무기질토양인 육지(사막)을 나타낸다.
이론/모형
Sellers(1969)는 복사에너지균형을 이용한 위도별 평형온도분포에 대해 에너지 균형 모형(Energy Balance Model, EBM)을 통해 실험하였으며, Budyko(1969)는 관측 값을 이용하여 입사되는 태양복사에너지의 변동성과 기후와의 관계를 모의실험 하였다. EBM은 North(1975)에 의해 그 해가 구해졌으며 빙하기의 상태에 관한 실험도 수행되었다. 또한 North and Coakley(NC)(1979)는 계절을 고려한 EBM을 이용하여 에너지균형에 영향을 미치는 요소들의 민감도를 실험하였다.
Hartmann(1994)에서 제시한 바와 같이(Table 2) 지표의 형태에 따라 밀도와 비열을 세 가지로 분류하였으며 이를 이용하여 다음과 같이 열용량을 구하였다.
그리고 또 하나의 외부 강제력으로 작용하는 알베도 변화에 따른 지구온도의 변화를 알아보기 위해 전 지구 위도대별 평균 알베도를 선형적으로 증가·감소시키는 실험이 행하여졌다. 연구에서 사용된 위도별 알베도는 Kukla and Robinson(1980)과 Robock(1980)을 바탕으로 하였으며 EBM의 모든 항(단파 복사 에너지 제외)은 지구 평형온도의 함수로 모사되었다. 또한 빙하기의 온도를 모의하기 위하여 극지역의 빙하를 증가시키는 실험이 수행되었다.
성능/효과
북극과 인근해에 존재하는 해빙은 표면에서의 반사율을 높여 태양으로부터 입사되는 에너지를 차단시키고 위도별 열수송을 감소시키는 역할을 하며 이는 극지역을 저에너지 상태로 유지시킴으로써 저위도에서의 에너지 수송을 강화시킨다. 결과적으로 알베도의 변화가 지구의 위도별 평균 온도 분포에 변화를 야기한다.
알베도의 증가비율이 커질수록 온도변화가 가장 크게 나타나는 위도대가 60°N에 가까워지는데 이는 이 지역이 알베도 증가에 가장 민감하게 반응하는 위도대임을 제시한다. 고위도를 제외한 다른 지역에서는 일정한 온도의 변화를 보인 반면, 알베도의 감소 비율이 커질수록 극지역의 온도 변화가 크게 나타났다.
6). 그 결과 전지구 평균 온도가 0.60℃ 감소하였고 이는 지구 평형온도의 약 4.0% 감소와 상응하는 결과이다. 얼음-알베도 피드백의 유무에 따라 감소 되는 온도가 약 0.
4(a))에서 얼음층의 위도대를 10도 넓혀 얼음층의 위도를 60°N~90°N 로 바꾸어 지구 평형온도를 모의하였다. 그 결과 전지구 평형온도는 약 0.84℃ 감소하였으며 이는 지구평형온도의 약 5.5%의 감소를 뜻한다. 또한 감소되는 온도는 극의 알베도를 10%증가시키고 중위도의 알베도를 10% 감소시켰을 때의 효과로 감소되는 양보다 큰 값을 가진다.
극지역과 중위도의 알베도를 모두 변화시킨 실험, 즉 극지역의 알베도를 15% 증가, 중위도지역의 알베도를 15% 감소시킨 실험에서 전 지구 평균온도는 증가하는데 반해 60°N 이상 지역의 온도는 알베도의 변화를 주지 않았을 때의 온도에 비해 최대 1.8℃까지 감소하는 특징을 보였고, 그 밖의 지역에서는 평형온도가 높게 나타났다.
더불어 알베도 변화에 따른 지구 평형온도의 보다 뚜렷한 변화를 확인하기 위하여 60°N 이상인 지역의 알베도를 각각 5%, 10%, 15% 증가시키는 동시에 북위 30°N~60°N 지역의 알베도는 같은 비율로 감소시키는 실험이 수행되었다.
북반구의 알베도를 선형적으로 증가·감소시킨 실험에서 알베도를 증가시키면 얼음-알베도 피드백에 의해 냉각화가 가속되어 지구의 온도가 낮아졌으며 알베도가 감소시키면 이와는 반대의 결과가 나타났다(Fig. 3).
입사되는 태양복사에너지의 선형적인 증가·감소 실험에서 태양복사에너지는 작은 비율의 변화만으로도 지구의 평균 온도에 큰 변화를 가져옴을 알 수 있었고, 특히 극지역의 경우 2% 증가 실험에서 다른 위도대에 비해 그 변화가 현저히 크게 나타났다(Fig. 2).
특히 30°N~60°N의 중위도 지역에서는 다른 위도대에 비해 온도가 최대 3.4℃까지 증가하는 뚜렷한 변화를 보였다.
후속연구
본 연구에서 사용한 EBM의 각 항들은 더욱 정확한 모사 방법으로 대체함으로써 더욱 개선될 여지가 있으며, 보다 상세한 격자간격의 데이터를 이용하여 좀 더 자세한 지구의 평균온도 모의가 진행되어야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
복사 평형이란 어떠한 현상인가?
복사 평형이란 물체가 흡수하는 에너지의 양과 방출하는 에너지의 양이 같아져서 온도가 일정하게 유지되는 현상을 말한다. 기후 시스템을 움직이는 에너지원은 태양으로부터 받는 복사에너지이며, 지구는 태양 복사 에너지를 지속적으로 받고 있지만 받은 양만큼의 에너지를 우주 공간으로 방출하므로 복사 평형을 이루고 있다.
지구가 태양과 복사 평형을 이루면서 유지되는 지구의 평균 온도는 어떠한가?
기후 시스템을 움직이는 에너지원은 태양으로부터 받는 복사에너지이며, 지구는 태양 복사 에너지를 지속적으로 받고 있지만 받은 양만큼의 에너지를 우주 공간으로 방출하므로 복사 평형을 이루고 있다. 그 결과 지표와 대기 간의 에너지 교환을 통해 전 지구 지표면 평균 온도는 약 288K 내외로 유지되고 있다. 지구가 1분 동안 받는 태양 복사 에너지양(E)은 (지구의 단면적)×(태양 상수)로 표현된다.
EBM이란 무엇인가?
EBM은 어떠한 시스템으로 들어오는 모든 에너지와 나가는 모든 에너지를 계산하여 최종적으로 에너지가 평형에 도달했을 때의 지구 평형온도를 산출해내는 간단한 기후모형이다. 기후 시스템의 에너지 변화는 대기 꼭대기에서의 입사되는 복사 에너지와 대기-해양에서의 수평 플럭스 발산의 차이로 구성된다(Hartmann, 1994).
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