초록 ▼

IPCC 4차 보고서에 따르면 현재(1980~1999년)에 비하여 금세기 말(2090~2099년)의 지구 평균기온은 최대 6.4, 해수면은 최대 59cm 상승한다고 예측하였고, 한반도를 포함한 아시아 지역은 기후변화에 가장 취약하여생물다양성 감소, 질병, 홍수 등의 문제가 발생할 것으로 예

IPCC 4차 보고서에 따르면 현재(1980~1999년)에 비하여 금세기 말(2090~2099년)의 지구 평균기온은 최대 6.4, 해수면은 최대 59cm 상승한다고 예측하였고, 한반도를 포함한 아시아 지역은 기후변화에 가장 취약하여생물다양성 감소, 질병, 홍수 등의 문제가 발생할 것으로 예측했다. 특히 우리나라의 경우 지구평균의 2배가량 빠른 속도로 기온이 상승하고 있으며, 제주도 지역의 해수면 상승은 지구평균의 3배에 달하고 있어 기후변화에 취약하다고 할 수 있다. 또한 한반도에서 이상고온, 집중호우 등 이상기후가 자주 발생하고 이로 인한 피해가 점차 커지고 있으며, 앞으로도 기후변화에 따른 이상기후의 발생은 빈발할 것으로 예상된다.
한반도를 포함한 동아시아 지역은 세계에서 지형이 가장 높고 복잡한 티벳 고원이 위치하고 바다와 인접하고 있다. 그리고 지면 피복의 종류도 사막에서 열대 우림에 이르는 매우 다양한 종류로 이루어져있다. 이러한 복잡한 지형적 특징을 지닌 동아시아지 역에 대한 기후변화에 효과적으로 대처하기 위하여 한반도 및 동아시아 지역에 대한 기후변화 관측예측 및 영향적응 분야에 대한 연구 결과물을 과학적 관점에서 심층적으로 정리 할 필요성이 대두됨에 따라 기후백서 발간을 통해 그 동안의 기후분야에 대한 연구를 종합정리하였다.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 참여연구원 ... 4
• 집필진 (WG I) ... 5
• 제목 목차 ... 7
• I. 기후변화의 개관 ... 42
• 1. 개요 ... 42
• 2. 관측기후변화 ... 42
• 3. 탄소 및 다른 생지화학 순환 ... 44
• 4. 구름과 에어로졸 ... 46
• 5. 인류기원 및 자연기원 복사강제력 ... 47
• 6. 기후 변화의 이해 ... 49
• 7. 지역기후전망 ... 52
• 참고문헌 ... 54
• II. 관측기후변화 ... 60
• 1. 개요 ... 60
• 2. 고기후, 기온, 강수량 ... 61
• 가. 한국의 고기후 변화 ... 61
• 1) 서론 ... 61
• 2) 고기후 연구방법 ... 62
• 3) 전 구의 고기후(20,000년 전~현재) ... 63
• 4) 한반도의 과거 기후변화(20,000년 전~1,000년 전) ... 64
• 5) 한국의 고기후(1000년 전~1900년) ... 64
• (1) 온도 ... 64
• (2) 강수 ... 66
• 6) 결론 ... 67
• 나. 근대 기후변화 ... 71
• 1) 전국 기후변화 ... 71
• (1) 연평균 변화 ... 73
• (2) 여름철 변화 ... 75
• (3) 겨울철 변화 ... 79
• 2) 서울의 기후변화 ... 81
• (1) 연평균 변화 ... 82
• (2) 여름철 변화 ... 84
• (3) 겨울철 변화 ... 88
• 3. 지역기후 변화 ... 89
• 가. 기후지역의 구분 ... 89
• 나. 중부내륙지역의 기후변화 ... 91
• 1) 기온의 변화 ... 91
• 2) 강수량의 변화 ... 96
• 다. 남부내륙지역의 기후변화 ... 102
• 1) 기온의 변화 ... 102
• 2) 강수량의 변화 ... 107
• 라. 해안지역의 기후변화 ... 111
• 1) 기온의 변화 ... 111
• 2) 강수량의 변화 ... 115
• 마. 도서지역의 기후변화 ... 119
• 1) 기온의 변화 ... 119
• 2) 강수량의 변화 ... 121
• 바. 산지지역의 기후변화 ... 124
• 1) 기온의 변화 ... 124
• 2) 강수량의 변화 ... 127
• 4. 태풍 ... 129
• 가. 북서태평양 발생 수, 강도, 진로 변화 ... 129
• 나. 한국 상륙 태풍 수 ... 132
• 다. 태풍과 여름철 강수량 분포 ... 137
• 라. 주변 대기순환장과 태풍 ... 142
• 마. 미래 프로젝션 등 ... 145
• 5. 몬순변화 ... 149
• 가. 동아시아 여름 몬순의 변화 ... 149
• 1) 동아시아 여름 몬순의 기후학적 특성 ... 149
• 2) 동아시아 여름 몬순의 변동성 ... 153
• (1) 서론 ... 153
• (2) 해수면 온도와의 관련성 ... 153
• 3) 기후 변화에 따른 동아시아 몬순의 변화 ... 160
• (1) 1970년대 후반 변동 ... 160
• (2) 1990년대 중반 변동 ... 166
• 나. 동아시아 겨울 몬순과 한파 ... 169
• 1) 동아시아 겨울 몬순의 평균 순환장 ... 169
• 2) 동아시아 한파 ... 171
• 3) 동아시아 한파의 특성 및 변동성 ... 173
• (1) 동아시아 한파의 특성 ... 173
• (2) 한파와 대규모 기후 현상과의 관련성 ... 175
• 4) 기후 변화에 따른 극한 기온 및 동아시아 파의 변화 ... 178
• 다. 미래 동아시아 몬순 ... 183
• 1) 여름 몬순 ... 183
• 2) 겨울 몬순 ... 185
• 참고문헌 ... 189
• III. 탄소 및 다른 생지화학 순환 ... 200
• 1. 개 요 ... 200
• 2. 육상 생태계와 기후 ... 202
• 가. 서론 ... 202
• 나. 육상 과정과 기후의 규모 의존 ... 203
• 다. 지표 효과의 관측적 근거 ... 203
• 라. 식생, 토양수분, 강수 및 지표 온도의 연결 모델링 ... 204
• 마. 상호비교를 통한 모델평가, 한반도 육상 탄소 순환 과정과 기후 되먹임 ... 205
• 바. 현재의 육상 탄소 수지 ... 206
• 3. 해양 생태계와 기후 ... 207
• 가. 서론 ... 207
• 나. 한국의 연구현황 ... 208
• 다. 향후 연구방향 ... 212
• 4. 생지화학 순환과 기후 시스템의 연결 ... 212
• 가. 식생, 토양 수분, 강수 및 지면 온도의 상호 작용 수치 모사 ... 212
• 1) 국지 규모 수치 모사 ... 212
• 2) 지역 규모 수치 모사 ... 216
• 3) 전구 규모 수치 모사 ... 220
• 나. 지표 피복 변화와 대기 수치 모사에 미치는 영향 ... 224
• 다. 생물리, 생지화학, 그리고 생태수문학의 연계 연구 ... 231
• 라. 생지화학의 규모 의존성 ... 234
• 참고문헌 ... 237
• IV. 구름과 에어로졸 ... 244
• 1. 개요 ... 244
• 2. 에어로졸 관측 ... 245
• 가. 현장 관측 ... 245
• 1) 에어로졸 산란 효과 ... 245
• 2) 에어로졸 흡수 효과 ... 247
• 3) 에어로졸 흡습 성장 효과 ... 251
• 4) 에어로졸 총 수농도(CN), 크기분포 및 구름응결핵(CCN) 수농도 ... 252
• 5) 원격탐사 관측 ... 254
• (1) 위성관측 ... 254
• 6) 지상 원격탐사 관측 ... 257
• 3. 구름 관측 ... 259
• 4. 에어로졸/구름 수치모사 ... 261
• 5. 에어로졸-구름-강수 연관성 ... 265
• 참고문헌 ... 268
• V. 인류기원 및 자연기원 복사강제력 ... 280
• 1. 개 요 ... 280
• 2. 대기성분 변화 및 모델링 ... 280
• 가. 관측된 대기성분 변화 ... 281
• 1) 온실가스 변화 ... 281
• 2) 화학반응가스 변화 ... 282
• 나. 대기성분 변화 모델링 ... 284
• 3. 온실가스 ... 284
• 가. 이산화탄소(CO₂) ... 286
• 1) 이산화탄소의 일변동 및 계절 변동 특성 ... 287
• 2) 이산화탄소의 성장률 ... 288
• 3) 이산화탄소의 장기 변동 특성 ... 290
• 나. 메탄(CH₄) ... 291
• 1) 메탄의 계절 변동 특성 ... 292
• 2) 메탄의 연평균 농도 변화 및 장기 변동 특성 ... 293
• 다. 아산화질소(N₂O) ... 294
• 1) 아산화질소의 계절 변동 특성 ... 295
• 2) 아산화질소의 장기 변동 특성 ... 296
• 라. 염화불화탄소(CFCs) ... 297
• 4. 오존 ... 299
• 가. 전구 및 중위도 오존 장기변화 ... 300
• 1) 오존전량 ... 300
• 2) 오존연직분포 ... 301
• 나. 전구 및 중위도 오존 장기변화경향 ... 302
• 1) 오존전량 ... 302
• 2) 오존연직분포 ... 305
• 3) 대류권 오존 ... 308
• 다. 아시아/한반도 지역의 오존 장기변화경향 ... 309
• 1) 오존전량 ... 309
• 2) 오존연직분포 ... 311
• 3) 대류권오존 ... 311
• 라. 오존의 복사강제력 ... 312
• 1) 성층권오존 ... 313
• 2) 대류권오존 ... 313
• 3) 태양활동주기 변화에 따른 오존변화를 통해서 계산된 복사강제력 ... 314
• 5. 대기복사(혹은 복사강제력) ... 316
• 가. 서론 ... 316
• 나. 태양복사 ... 316
• 1) 대기에서의 태양복사 ... 316
• 2) 우리나라에서의 관측자료 ... 319
• (1) 직달 일사 자료 ... 319
• (2) 전천 일사 자료 ... 319
• (3) UV-B ... 319
• 다. 지구복사 ... 319
• 1) 대기에서의 지구복사 ... 319
• (1) 대기의 장파복사 ... 320
• 2) 우리나라에서의 관측자료 ... 321
• (1) 총 장파복사 에너지 ... 321
• 라. 복사강제력 ... 321
• 1) 복사강제력의 개념 ... 321
• 2) 단파 및 장파복사의 복사강제력 ... 321
• 6. 구름 ... 322
• 가. 에어로졸과 구름 미세물리 ... 322
• 1) 구름 미세물리 관측 ... 322
• 2) 구름 미세물리와 광학적 성질 모델링 ... 323
• 나. 구름 복사강제력 ... 325
• 1) 복사강제력 추정 방법 ... 325
• 2) 위성관측을 이용한 추정 ... 326
• 3) 모델을 이용한 추정 ... 327
• 다. 에어로졸 간접 복사강제력 ... 327
• 1) 위성관측을 이용한 추정 ... 327
• 2) 모델을 이용한 추정 ... 328
• 3) 다른 지역과의 비교 ... 328
• 라. 향후 과제 ... 329
• 참고문헌 ... 331
• VI. 기후변화의 이해 ... 338
• 1. 개요 ... 338
• 2. 강수/기온 변동 기작 ... 338
• 가. 한반도 강수/기온 변동 특성 ... 338
• 1) 한반도 강수 변동성 ... 338
• (1) 한반도 강수 변동성 ... 338
• (2) 한반도 강수의 공간 특성 ... 342
• (3) 한반도 장마 변동 특성 ... 343
• 2) 한반도 기온 변동 특성 ... 347
• 나. 최근 한반도 기온/강수 변화와 온난화 관련성 ... 351
• 1) 한반도 기온 변화와 온난화 관련성 ... 351
• 2) 한반도 강수 변화와 온난화 관련성 ... 357
• 3. 복사 강제력과 수문순환 ... 361
• 가. 복사강제력과 기후변화 ... 361
• 나. 수문순환의 변화와 그 원인 ... 361
• 다. 한반도 지역의 복사강제력과 수문순환 변동 전망 ... 361
• 4. 몬순 및 매든-줄리안 진동 ... 362
• 가. 과거 동아시아 몬순 지역의 기후변화 ... 362
• 나. 최근 동아시아 몬순 및 장마 변동성 ... 366
• 다. 매든-줄리안 진동(Madden-Julian Oscillation) ... 374
• 라. 미래 동아시아 몬순의 변동 전망 ... 382
• 5. 엘니뇨와 한반도 기후 ... 385
• 가. 엘니뇨와 한반도 기후의 관계 ... 385
• 1) 한반도 기온/강수에 미치는 영향과 원인 ... 385
• (1) 한반도 기온/강수에 미치는 영향 ... 385
• (2) 원인 ... 386
• 2) 장마의 특성 변화와 원인 ... 387
• (1) 특성 변화 ... 387
• (2) 원인 ... 387
• 3) 태풍의 변화와 원인 ... 388
• (1) 태풍의 변화 ... 388
• 4) 원인 ... 389
• 나. 엘니뇨의 변동과 원인 ... 389
• 1) 최근 50년 동안의 엘니뇨의 변화 ... 389
• 2) 변화 원인 ... 390
• 다. 미래 엘니뇨 변동의 전망 ... 391
• 1) 미래 기후에서의 엘니뇨 ... 391
• 2) 원인 ... 392
• 3) 미래 엘니뇨 영향의 변화 ... 393
• 6. 도시화 효과 ... 393
• 가. 전 지구적 추세 ... 393
• 나. 한반도 도시화와 기후변화에 영향 ... 394
• 1) 도시화의 특성 ... 394
• 2) 한반도 대도시지역 기온 영향 ... 396
• (1) 도시화 기후 변화 추이 및 인문사회적 특징 ... 396
• (2) 기후 변화와 관계된 인구 변화 특징 ... 400
• 3) 한반도 도시화 효과의 특성 ... 401
• 다. 도시화 영향 평가 ... 404
• 1) 지구온난화와 도시화 효과의 구분 ... 404
• 2) 영향 평가 ... 405
• 참고문헌 ... 407
• VII. 지역기후 전망 ... 416
• 1. 개요 ... 416
• 2. 기후변화 예측 모델의 현황 ... 418
• 가. 전구기후모델 ... 418
• 나. 지역기후모델 ... 422
• 3. 기후변화 시나리오 산출 ... 425
• 가. 서론 ... 425
• 나. 전지구 기후변화 시나리오 산출 ... 426
• 다. 한반도 기후변화 시나리오 산출 ... 431
• 4. 전지구 기후변화 전망 ... 434
• 가. 서론 ... 434
• 나. 주요 기후요소의 변화 ... 434
• 1) 기온 ... 434
• 2) 강수 ... 436
• 3) 해면기압 ... 437
• 4) 해수면온도 ... 437
• 5) 해빙면적 ... 438
• 다. 기후현상의 변화와 한반도 주변에 미치는 영향 ... 438
• 1) ENSO(엘니뇨ㆍ라니냐) ... 438
• 2) 열대저기압(태풍) ... 444
• 3) 중위도 상층순환(스톰트랙와 제트) ... 448
• 4) 동아시아 몬순 ... 453
• (1) 동아시아 겨울몬순 ... 453
• (2) 동아시아 여름몬순 ... 456
• 5. 한반도 기후변화 전망 ... 460
• 가. 서론 ... 460
• 나. 기온과 강수의 변화 ... 461
• 다. 극한 기후의 변화 ... 468
• 라. 한반도 기후구의 변화 ... 472
• 참고문헌 ... 478
• VIII. 1차년도 보고서 특성 및 2차년도 보고서 계획 ... 490
• 1. 1차년도 보고서(초안)의 특성 및 한계 ... 490
• 2. 2차년도 연구 계획 ... 491