초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 겨울철 성층권의 지배적인 현상인 극와동의 계절내 변동성과 겨울에서 봄으로 진행하는 계절변화 시기의 경년변동 특성을 이해하고, 이에 영향을 미치는 다양한 역학적 요인을 규명하였다. (1) 행성파의 발달 및 약화의 역학적 과정에 대한 이해 및 이에 대한 영향요인을 분석하여, 계절내 변동성의 강도, 시기 및 빈도가 매년 변화하며, 이는 겨울 성층권의 경년변동성을 유발한다는 것을 보였다. (2) 성층권 돌연승온을 새로운 타입으로 분류하는 방법을 제안하여, 각 타입별 역학적 특성 조사를 하여 대류권의 예측을

□ 연구개요
본 연구에서는 겨울철 성층권의 지배적인 현상인 극와동의 계절내 변동성과 겨울에서 봄으로 진행하는 계절변화 시기의 경년변동 특성을 이해하고, 이에 영향을 미치는 다양한 역학적 요인을 규명하였다. (1) 행성파의 발달 및 약화의 역학적 과정에 대한 이해 및 이에 대한 영향요인을 분석하여, 계절내 변동성의 강도, 시기 및 빈도가 매년 변화하며, 이는 겨울 성층권의 경년변동성을 유발한다는 것을 보였다. (2) 성층권 돌연승온을 새로운 타입으로 분류하는 방법을 제안하여, 각 타입별 역학적 특성 조사를 하여 대류권의 예측을 향상시켰다. (3) 겨울철 성층권 극와동의 계절 내 변동성과 경년변동을 종합적으로 이해하여 성층권의 모든 영역에서 적용가능한 극와동 붕괴 시기의 객관적 결정 및 이를 이용한 경년변동 특성 조사를 수행하였다. (4) 해빙의 10월 면적이 그 다음해 2월과 7월에 대류권에 어떤 관계가 있는지 보였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
평균적 행성파의 발달 정도의 경년변동이 이미 알려진 다른 대기 변동성, 특히 QBO에 얼마나 영향을 받는지 조사하였는데, 3월에 상부성층권에서 적도지방의 QBO가 편동풍일 때 더 많이 발달한다는 것의 역학적 메카니즘을 발견하여 논문에 보고하였다. 성층권 돌연승온 연구에서는 기존에 주장되어온 유형 분류에서 한걸음 더 나아가 역학적 특성을 세분화하였다. 기존에는 돌연승온의 유형을 극와동이 극에서 저위도 방향으로 이동하는 변위유형과 극와동이 두 개로 나누어지는 분리유형 등 두 개로 나누었는데, 본 연구에서는 극와동 유형의 시간적 변화를 고려하여 분리유형에서 하이브리드유형을 세분하여 변위유형과 함께 총 세 가지 유형으로 나누는 것을 시도하였고. 세가지 유형으로 돌연승온을 분류 및 분석하는 것이 성층권 돌연승온의 다양한 역학을 이해하고 대류권의 예측에 더 적절하다는 점을 보였다. 또한 성층권의 겨울철이 끝날 때 나타나는 극와동 붕괴를 성층권의 모든 고도에서 같은 정의를 이용하여 결정하는 방법을 제안하였다. 기존의 연구에서는 극와동 붕괴가 하부성층권에서만 정의되었다. 새로운 정의를 사용하여 성층권을 아우르는 극와동 붕괴시점을 객관적으로 결정하고 이로부터 극와동 붕괴의 경년변동 특성을 이해한다. 전체 고도에 대해 적용 가능한 새로운 정의를 도출하였다. 성층권의 극와동 붕괴시점의 경년변동 특징을 조사한다. 모든 목표를 달성하여 논문에 발표하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
겨울철 상부성층권에서의 행성파의 발달과 이에 따른 극와동의 약화와 같은 계절내 변동은 현재 잘 알려져 있지 않은데, 이를 연구함에 따라 파동-파동 상호작용과 같은 행성파의 발달조건 및 성층권 역학장의 경년변동성을 이해하게 되리라 생각된다. 또한 이러한 행성파의 발달조건을 조사함으로써, 준2년진동과 같은 적도지역의 변동성과 극지역의 경년변동성 사이의 관계에 대해 역학적 연결고리의 가능성을 고려할 수 있다. 돌연승온의 새로운 유형을 제안함에 따라 그에 관련된 역학현상을 이해하여 성층권뿐 아니라 대류권 및 지표면 기상현상의 차이를 이해하고 예측하는데 도움이 된다. 그에 따라 성층권 돌연승온 발생의 예측 가능성을 향상 시키고, 대류권 기상예보 능력을 개선하는 데 기여할 수 있을 것으로 사료된다. 극와동의 붕괴 및 계절변화 시점을 성층권의 전 고도에 따라 결정하려는 방법의 개발은 상부성층권 계절변화의 경년변동 특성이 하부성층권과 어떻게 다른지에 대한 이해 증진에 도움이 될 것으로 생각된다. 해빙의 면적변화와 대류권의 관계는 장기예보에 보충적 자료로 바로 이용할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 가. 중상부 성층권 내의 겨울철 행성파 발달의 계절 내 변동 ... 4
• 나. 성층권 돌연승온의 새로운 유형 분류와 그에 따른 역학 이해 ... 10
• 다. 극와동 붕괴의 결정 ... 12
• 라. 북극의 해빙 감소와 관계된 대류권의 기후 변화 ... 14
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 17
• 1) 정성적 연구성과 (연구개발결과) ... 17
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 19
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 21
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 24
• 끝페이지 ... 36