The change of East Asian Monsoon to $CO_2$ increase

The East Asian (China, Korea and Japan) summer monsoon precipitation and its variability are examined from the outputs of the 22 coupled climate models performing coordinated experiments leading to the Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report (IPCC AR4) following the multi-model ensemble (MME) technique. Results are based on averages of all the available models. The shape of the annual cycle with maximum during the summer monsoon period is simulated by the coupled climate models. However, models fail to simulate the minimum peak in July which is associated with northward shifts of the Meiyu-Changma-Baiu precipitation band. The MME precipitation pattern is able to capture the spatial distribution of rainfall associated with the location of the north Pacific subtropical high and the Meiyu-Changma-Baiu frontal zone. However precipitation over the east coast of China, Korea-Japan peninsular and the adjoining oceanic regions is underestimated. Future projections to the radiative forcing of doubled $CO_2$ scenario are examined. The MME reveals an increase in precipitation varying from 5 to 10 %, with an average of 7.8 % over the East Asian region at the time of $CO_2$ doubling. However the increases are statistically significant only over the Korea-Japan peninsula and the adjoining north China region. The increase in precipitation may be attributed to the projected intensification of the subtropical high, and thus the associated influx of moist air from the Pacific to inland. The projected changes in the amount of precipitation are directly proportional to the changes in the strength of the subtropical high. Further a possible increase in the length of the summer monsoon precipitation period from late spring through early autumn is suggested.

이 연구는 동아시아 (중국, 한국, 그리고 일본) 여름몬순과 그 변동성을 MME (multi-model ensemble)을 이용하여 IPCC AR4 (Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report) 실험의22개 접합 기후모델 결과 자료로 분석하였다. 결과자료들은 사용 가능한 모든 모델의 평균값을 이용하였다. 여름 몬순 기간 동안 최대 강수를 가지는 연주기는 모델에 의해 모의되었으나 장마(Meiyu-Changma-Baiu) 강수밴드의 이동(북쪽)과 연관되어 7월에 나타나는 최소값은 모의하지 못했다. MME 강수 패턴은 북태평양아열대 고기압과 장마전선대의 위치와 연관된 강수의 공간적 분포를 잘 나타내었다. 그러나 중국, 한반도, 그리고 일본의 동해와 인근 해역의 강수는 과소 예측되었다. 마지막으로 $CO_2$ 농도 배증시나리오의 복사 강제에 대한 미래예측을 분석하였다. MME는 $CO_2$ 농도가 배증될 때 동아시아지역에서 강수는 평균 7.8%로 나타났고, $5{\sim}10%$의 변화폭을 보였다. 그러나 이러한 강수의 증가는 통계적으로 한반도와 일본, 그리고 인근 북중국 지역에서만 중요한 의미를 가진다. 강수 예측에서 나타난 변화는 아열대 고기압의 강도 변화에 비례하는 것으로 나타났다. 그리고 봄에서 초가을까지 여름 몬순의 지속기간이 길어짐을 확인하였다.