전지구에 대한 TOMS 오존전량과 반사율의 경년 변화

서지정보

· 발행기관 : 한국지구과학회
· 수록지 정보 : 한국지구과학회지 / 21권 / 6호
· 저자명 : 유정문, 전원선

초록

전지구(全地球)에 대한 오존전량과 반사율의 경년(經年) 변화를 조사하기 위하여 1979-92년 기간의 Nimbus-7/TOMS 자료의 월평균과 그 아노말리 값을 사용하였다. 여기서 대기 열적 변화에 따른 오존의 경년 변화를 분석하기 위하여 TOMS 자료 외에 위성관측 MSU채널4(하부성층권) 자기온도와 두 개의 대기대순환 모델(NCEP, GEOS) 재분석 온도를 이용하였다. 또한 대기의 열적 및 강수(구름) 변화에 따른 반사율의 경년 변화를 분석하기 위하여는 MSU 채널1(하부 대류권)밝기온도를 이용하였다. 오존전량의 시계열은 뚜렷한 계절 변화와 함께 전구적으로 감소 경향(-6.3±0.6 DU/decade)을, 그리고 엘니뇨보다는 화산폭발이 있었던 기간에 더 뚜렷한 변동을 보였다. 오존전량과 위성관측 및 모델 재분석의 하부 성층권 온도는 1980-92년 기간의 경년 변화에 있어서 서로 양의 상관(0.2-0.7)을 보였다. 반사율은 같은 기간에 전구적으로 다소 증가 경향(0.20±0.06 %/decade)을 보였으며 1982-83년, 1991-92년의 엘니뇨 특징을 잘 반영하였다. 열대 지역에서의 반사율의 연주기 변동은 양반구의 고위도에 비하여 작게 나타났으며, 이는 아열대 고압대 및 열대 용승 지역에서 대기 침강으로 인하여 구름이 소산되거나 하층운의 발달로 인하여 낮은 반사율과 함께 그 변동도 작기 때문인 것으로 추정되었다. 전구에 대한 반사율과 MSU 하부 대류권 온도는 경년 변화에 있어서 서로 음의 상관(-0.9)을 보였으나, 대류활동이 활발한 열대 해양에서는 낮은 양의 상관(0.2)을 보였다. 이러한 양의 상관은 해양에서 구름 및 강수의 증가에 따라 채널1 밝기온도를 증가하게 하는 마이크로파 방출율의 효과를 반영하였다. 오존과 하부 성층권 온도 사이에, 그리고 반사율과 하부 대류권 온도 사이에 존재하는 유의적인 상관은 오존 및 반사율의 위성관측 자료가 기후변동에서의 피이드백 작용을 이해하는데에 유용하게 사용될수 있음을 본 연구는 제시한다.

영어초록

In order to investigate interannual variation of total ozone and reflectivity over the globe, Nimbus-7/TOMS data were used on the monthly mean and its anomaly for the period of 1979-92. This study also examined MSU channel 4(Ch4; lower-stratosphere) brightness temperature data and two model reanalyses of NCEP and GEOS to compare the ozone variation with atmospheric thermal condition. In addition, the MSU channel 1(Ch1 ; lower-troposphere) brightness temperature was used to compare with the reflectivity. The ozone showed strong annual cycle with downward trend(-6.3±0.6 DU/decade) over the globe, and more distinct response to volcanic eruption than El Niño. The relationship between total ozone and MSU Ch4 observation, and between the ozone and model reanalyses of lower stratosphere temperature showed positive correlation(0.2-0.7) during the period of 1980-92. Reflectivity increased interannually by 0.2±0.06%/decade over the globe during the above period and reflected El Niño(1982-83, 1991-92) well. Its variability in annual cycle was remarkably smaller in tropics than in higher latitudes. This is inferred due to cloud suppression and tropical upwelling regions. Reflectivity correlated negatively(-0.9) to the Ch1 temperature over the globe, but positively(0.2) over tropical ocean. The positive value over the ocean results from the effect of microwave emissivity which increases the Ch1 temperature with enhanced hydrometeor activity. Significant correlations between total ozone and the Ch4 temperature, and between reflectivity and the Ch1 Suggest that the TOMS data may use valuably to better understand the feedback mechanism of climate change.

참고자료

· 없음