<사진. 발트해 및 그 주변지역의 해류 모식도
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

발트해의 해빙면적이 1년전부터 예측 가능

- 북대서양의 수온 영향을 고려

국립극지연구소 연구팀은 노르웨이의 북쪽에 위치하는 발트해에서 초겨울(11월~12월)의 해빙의 대부분이 상류인 북대서양의 1년 전의 해수온에 의해 결정된다는 것이 광역 해양 데이터의 해석에 의해 밝혀졌다.

초겨울 발트해의 해빙변동의 예측 가능성을 조사하기 위해 대기와 해양에 관한 3차원 데이터를 이용하였다. 이것은 관측 데이터와 대기해양 모델을 조합시켜 작성한 것이기 때문에 과거 30년(1980~2009년)의 해수온 및 해빙 등의 데이터가 포함되어 있다. 이 데이터 중 종래 연구에 의해 지적된 주요 예측변수(해면수온 및 바람 등)를 선택하고, 피예측변수로서 11~12월의 발트해 해빙밀접도를 이용하여 정준상관해석을 수행하였다. 그 결과 직전 기온 및 해면수온 이외에서 가장 높은 예측 정밀도를 얻은 것은 13개월 전의 아표층 수온이라는 것을 알았다.

13개월 전의 아표층 수온을 이용하면 왜 예측 정밀도가 높게 되는지에 대해 그 원인을 상세하게 조사한 결과, 발트해 동부의 해빙 밀접도가 13개월 전인 BSO(Barents Sea Opening) 부근의 아표층 수온과 밀접하게 관련되어 있다는 것을 알았다. 이것은 약 1년 전의 BSO부근의 아표층 수온이 높을 때에 초겨울의 발트해 동부 해빙의 확대가 이루어진다는 것을 의미한다. 또한 BSO 부근의 아표층 수온과 발트해 동부의 해빙밀접도는 10년 규모로 동조하여 변동하였다.

그리고 이러한 상관관계의 물리적 요인을 조사하였다. 그 결과, BSO의 아표층 수온은 발트해의 등밀도면(해수밀도가 동일한 장소)을 따라 동진하고 있으며, 가을에 해면에 노출된다는 것을 알았다. 즉, 북대서양에서 발트해에 유입된 해수가 가진 열은 1년 정도 걸려 동으로 진행하여 여름철 일사 및 해빙의 융해수의 영향으로 표층의 열은 감소하지만, 아표층에는 그대로 유지되어 가을철 해면이 냉각되어 상하방향으로 해수가 혼합되어 열을 가진 해수가 다시 해면으로 상승한다는 것을 알았다.

이상의 결과에 기초하여 2014년 초겨울(11~12월)의 발트해 해빙면적을 같은 해 1월의 아표층 수온 데이터에 기초하여 예측한 결과, 이번 겨울의 해빙면적은 평년 수준 또는 약간 적다는 예측 결과가 나타났다. 최근 아표층 수온은 전체적으로 온난화를 나타내지만, 최근 수년간은 상승경향이 억제되었다. 해빙면적의 변동을 높은 정밀도로 예측하는 데는 해수온의 10년 규모 변동도 고려한 상세한 해석이 필요하다.

본 연구에서는 1년 전의 아표층 수온 데이터로부터 발트해의 해빙을 예측함으로써 종래 해면수온을 이용한 해빙예측과 비교하여 예측의 리드 타임을 4개월 연장하는데 성공하였다. 해빙예측의 실용화를 위해서는 정밀도를 더욱 높일 필요가 있으며, 남북풍의 영향 및 중위도의 멕시코만류 등의 해양 프런트 지역의 영향 등도 포함한 광역적인 기후예측 연구가 바람직하다.

■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr