중국 동부-황해-한국에서 2021/2022년과 2023/2024년의 겨울철 강수량 극값 변동에 대한 북극 성층권과 열대 태평양의 상호작용 분석 (Interactions between the Arctic Stratosphere and the Tropical Pacific on Extreme Winter Precipitation Variability in the Eastern China-Yellow Sea-Korea Region for 2021/2022 and 2023/2024)

서지정보

· 발행기관 : 한국지구과학회
· 수록지 정보 : 한국지구과학회지 / 46권 / 1호 / 1 ~ 18페이지
· 저자명 : 이미례, 조재희, 김학성

초록

본 연구에서는 한국의 겨울철 강수량이 음()과 양(+)의 극값으로 각각 관측된 2021/2022년과 2023/2024년 사례를 중심으로, 북극 성층권부터 열대 태평양까지 이어지는 전구 규모 대기 변동이 동아시아 대륙-북서 태평양을 거쳐중국 동부-황해-한국 지역 대류권 하층 강수 발생 메커니즘에 어떻게 작용하는지를 규명하였다. 1991-2024년 동안 한국겨울철 강수량은 연평균 0.55±0.80 mm yr1, 강수일수는 0.04±0.08 day yr1로 증가하였으나, 2021/2022년에는 74.9 mm,2023/2024년에는 +150.1 mm의 극단적 아노말리가 발생했다. 2021/2022년 겨울에는 북극 성층권 냉각으로 강한 극소용돌이가 발달해 중위도 대류권 상층이 온난해졌으나, 티벳 고원의 눈 덮임으로 형성된 한랭 고기압이 중국 동부-황해-한국에 북서풍을 강화하고 수증기 발산을 유도함으로써 강수량이 크게 줄었다. 반면 2023/2024년 겨울에는 성층권 돌연승온과 엘니뇨가 겹쳐, 서태평양-남동아시아 해역 해수면 온도가 양(+) 편차를 보이는 가운데 온난 고기압이 대류권 하층 남서풍을 강화해 수증기 수렴과 구름 생성을 촉진하여 극단적인 강수량 증가로 이어졌다. 결국 북극-열대 태평양 간그리고 동아시아 대륙-북서 태평양 간 외부 요인이 내부 요인들과 복합적으로 작용해 한국 겨울철 강수량 극값 변동을유발함이 확인되었으며, 이는 겨울 몬순 기후 예측 및 이해에 중요한 단서를 제공한다.

영어초록

This study examined how large-scale atmospheric variability, spanning from the Arctic stratosphere to the tropicalPacific, influenced winter precipitation mechanisms in the lower troposphere over East Asia―specifically in the easternChina-Yellow Sea-Korea region―during two contrasting winters in Korea with extreme negative (2021/2022) and positive(2023/2024) precipitation anomalies. From 1991-2024, winter precipitation in Korea increased by 0.55±0.80 mm yr1,alongside a 0.04±0.08 day yr1increase in precipitation days. Nevertheless, two winters were outliers: 2021/2022 with a 74.9 mm precipitation anomaly and 2023/2024 with a +150.1 mm anomaly. Analysis reveals that, in 2021/2022, intensecooling of the Arctic stratosphere reinforced a robust polar vortex, warming the mid-latitude upper troposphere (200 hPa)over East Asia. However, a cold high-pressure system associated with extensive snow cover over the Tibetan Plateauenhanced northwesterly flow in the lower to mid-troposphere (500-850 hPa) across the eastern China-Yellow Sea-Korearegion, inducing a marked moisture divergence and reducing precipitation. Conversely, during 2023/2024, suddenstratospheric warming and a concurrent El Niño event (+1.8) produced a positive sea surface temperature anomaly over thewestern Pacific and Southeast Asia, strengthening a warm high-pressure system in the lower troposphere. This intensified thesouthwesterly flow from southwestern China toward the eastern China-Yellow Sea-Korea region, increasing baroclinicinstability, moisture convergence, and cloud formation and causing an extreme rise in precipitation. These findingsdemonstrate that external influences and internal factors jointly drove extreme variations in the Korean winter precipitation.
The results underscore the significance of considering multiple drivers―spanning the Arctic to the tropics and continentalEast Asia to the northwest Pacific―in predicting and understanding winter monsoon climate changes in this region.

참고자료

· 없음