동아시아 지역의 여름철 온난화가 PM2.5 에어로졸에 미치는 영향 (Impact of East Asian Summer Atmospheric Warming on PM2.5 Aerosols)

서지정보

· 발행기관 : 한국지구과학회
· 수록지 정보 : 한국지구과학회지 / 45권 / 1호 / 1 ~ 18페이지
· 저자명 : 김소정, 조재희, 김학성

초록

2020년 6월 여름철 중위도 동아시아 지역의 온난화가 PM2.5 에어로졸의 생성기작에 미치는 영향을 WRF-Chem모델에 기상과 기후 입력 자료를 적용하여 산출한 PM2.5 에어로졸 아노말리를 통해 분석하였다. 30년(1991-2020년) 동안 동아시아 지역의 10년 단위 기온 변화 경향은 최근에 겨울보다는 여름에 온난화가 더 커지는 것으로 나타나고 있다.
동아시아 지역의 여름철 온난화는 중국 내륙의 대류권 하층에서는 저기압, 대류권 상층에서는 고기압을 발생시키고 있었다. 대류권 하층 저기압과 상층 고기압의 경계가 티베트고원으로부터 한국으로 낮아지는 지형을 따라 경사져 분포하고 있었다. 중국 동부-황해-한국의 지역에는 저기압과 더불어 북서 태평양 고기압의 발달로 동중국해로부터 온난 다습한 남서 기류가 수렴하고 있었다. 한국에서는 1973년 이래로 6월 중에는 2020년에 가장 높은 기온이 관측되었다. 한편동아시아 지역에서 강화된 온난화는 중국 동부지역으로부터 한반도로 장거리를 이동하는 PM2.5 에어로졸의 생성을 증가시키고 있었다. WRF-Chem (Weather Research Forecasting model coupled with Chemistry) 모델에 배출량의 변동은고려하지 않고, 기상 및 기후 입력장(1991-2020년)만을 적용하여 산출한 PM2.5 아노말리는 중국 동부지역으로부터 황해와 한국, 그리고 북서 태평양 지역에 걸쳐 양(+)으로 분포하고 있었다. 따라서, 2020년 6월 동아시아 지역에서 PM2.5질량 농도에 대한 온난화 기여도는 50% 이상이었다. 특히 PM2.5 에어로졸이 중국 동부로부터 황해를 거쳐 한국으로 장거리 수송되는 과정에서 온난 다습한 남서 기류에 의해 황산염은 습식세정 되고 있지만 질산염은 생성이 촉진되고 있었다.

영어초록

This study analyzed the effect of warming on PM2.5 aerosol production in mid-latitude East Asia during June2020 using PM2.5 aerosol anomalies, which were identified by incorporating meteorological and climate data into theWeather Research Forecasting model coupled with Chemistry (WRF-Chem) model. The decadal temperature change trendover a 30-year period (1991-2020) in East Asia showed that recent warming has been greater in summer than in winter.
Summer warming in East Asia generated low and high pressure in the lower and upper troposphere, respectively, overChina. The boundary between the lower tropospheric low and upper tropospheric high pressure sloped along the terrainfrom the Tibetan Plateau to Korea. The eastern China, Yellow Sea, and Korean regions experienced a convergence ofwarm and humid southwesterly airflows originating from the East China Sea with the development of a northwesterlyPacific high pressure. In June 2020, the highest temperatures were observed since 1973 in Korea. Meanwhile, enhancedwarming in East Asia increased the production of PM2.5 aerosols that travelled long distances from eastern China toKorea. PM2.5 anomalies, which were derived solely by inputting meteorological and climatic data (1991-2020) into theWRF-Chem model and excluding emission variations, showed a positive distribution extending from eastern China toSouth Korea across the Yellow Sea as well as over the Pacific Northwest. Thus, the contribution of warming to PM2.5aerosols in East Asia during June 2020 was more than 50%. In particular, PM2.5 aerosols were transported from easternChina to Korea through the Yellow Sea, where the warm and humid southwesterly airflows implied wet scavenging ofsulfate but promoted nitrate production.

참고자료

· 없음