위성관측과 모델 재분석 자료에서 유도된 중간 및 상부 대류권의 전구 온도 경향

Abstract

중간 및 상부 대류권의 전구 온도 경향을 1980-97년 기간의 위성관측 MSU 직하점 채널2-3의 밝기온도와 1981-93년 기간의 세 종류의 대순환모델(NCEP, ECMWF, GEOS) 재분석 자료를 통하여 조사하였다. 전구, 북반구, 남반구, 열대 지역에 대한 이들 자료의 아노말리가 공통 기간에 대하여 다음 지역에서 세부적으로 계산된 후 비교되었다; 해양, 육지, 해양 및 육지. 중간 대류권의 경우에 MSU에 대한 모델들의 상관은 ECMWF에서 가장 높았으며(r=0.81-0.95), 이러한 경향은 열대에서 현저하였다. 상부 대류권에서의 상관은 MSU 채널3 자료의 부정확성으로 인하여 낮았으며(r=0.06-0.34), 이는 기존 연구와 일치하였다. 중간 대류권에서의 전구 온도 경향은 위성관측과 모델들에서 0.01-0.18K decade^-1의 온난화를 보였다. 여기서 엘니뇨 기간인 1987, 1991년에 양의 아노말리, 그리고 라니냐 기간인 1993, 1994년에는 음의 아노말리를 보였다. MSU에서 온난화 경향의 세기는 해양과 육지에서 비슷하였다(O.12-0.13K decade-I). 상부 대류권에서 MSU와 모델들 사이의 가장 큰 불일치는 MSU 채널3 자료의 오차로 인하여 NOAA 9와 10의 교체 기간(1984. 12-1985. 1)에 나타났다. 중간 대류권보다 30K정도 낮은 상부 대류권 온도의 연주기에서 변동폭은 중간 대류권보다 작았으나, 두 기층에서의 위상은 서로 유사하였다. 한반도 부근의 중간 대류권에서 온도 경향은 1981-93년 기간에 위성관측에서 거의 무시할만 하였으나(-0.02K decade^-1), 모델들에서 상당한 온난화 (0.25-0.43K decade^-1)를 보였다. 이러한 경향들을 Spencer and Christy (1992a, 1992b)에서 제시된 독립적인 MSU 결과들과 비교·토의하였다. ; Global temperature trends of middle and upper tropospheres have been investigated using the data of satellite-observed Microwave Sounding Unit (MSU) channels 2-3(Ch2, Chi) during the period of 1980-97 and three GCM (NCEP, ECMWF, GEOS) reanalyses during 1981-93. The global, hemispheric and tropical anomalies, computed from the data during the common period, have been intercompared in the following regions; ocean, land, and both ocean and land. The correlation with MSU in midtropospheric temperatures is the best (r=0.81-0.95) in ECMWF, particularly over the tropics. The correlations in upper troposphere are lower (r=0.06-0.34) due to poor data quality, consistent with previous result. The midtropospheric trends during 1981-93, obtained from MSU and three GCMs, show the global warming of 0.01-0.18K decade^-1. The warmest years have been 1987 and 1991 in El Nin～o while the coolest, 1993 and 1994 in La Nin～a. The warming (0.12-0.13K decade^-) in MSU over global ocean is similar to that over global land. The largest discrepancy in upper troposphere between MSU and GCMs has been found in the transition period (1984. 12-1985. 1) from NOAA 9 to 10, because of a sizable error in MSU Chi. The amplitude in the annual cycle of upper troposphere over the globe is smaller than that of midtroposphere, but the phases in both layers are similar. Here the temperature in upper troposphere is lower by ∼30K than that in midtroposphere. The midtropospheric trends near the Korean peninsula during 1981-93 are almost negligible(-0.02K decade^-1) in MSU, but indicate significant warming (0.25-0.43K decade^-1) in GCMs. The trends are crosschecked and discussed with other two independent MSU data of Spencer and Christy(1992a, 1992b).