Radiative Properties of King Sejong Station in West Antarctica with the Radiative Transfer Model: Climate Change using Radiative Convective Equilibrium Model

대기 복사 모형에 의한 세종기지에서의 복사학적 특징: 복사 대류 평형 모형을 이용한 기후 변화 연구

  • Published : 20060000

Abstract

The radiative convective equilibrium (RCE) temperature was calculated for the climate change study at King Sejong Station in West Antarctica. As a result of RCE model sensitivity test, the increases of surface albedo, solar zenith angle, and cloud optical thickness decrease surface temperature. On the other hand, the increases of carbon dioxide and cirrus cloud amount are caused by surface warming due to the greenhouse effect. According to the model calculation result, annual mean surface temperature shows a upward trend of 0.012oC/year during the period of 1958-2001. During the period of 1989∼2001, the trend of monthly mean surface temperature by model calculation is 0.01oC/month and the observation trend is 0.005oC/month.

연직 공기 기둥에 대한 복사 및 대류 과정이 포함된 일차원 복사-대류 평형 모형을 구축하였고, 이 모형을 이용하여 남극 세종기지에서 복사-대류 평형 온도를 계산 하고 분석하였다. 이 모형의 반응도에서 지표면 알베도와 태양 천정각의 코사인 및 이산화탄소 증가는 지표면에서의 복사-대류 평형 온도를 감소시켰다. 그리고 구름 광학두께가 비교적 큰 하층운은 지표면 온도를 감소시키나, 구름 광학두께가 작은 상층운은 온실효과 때문에 지표면 온도를 증가시켰다. 남극 세종기지의 44년 (1958∼2001)의 기간에 대하여 계산된 지표면에서의 복사-대류 평형 온도의 연변화는 0.012oC/년이었다. 마찬가지로 13년 동안(1989∼2001)의 자료에 대한 복사-평형 온도 변화는 0.01oC/월이었으며, 동일한 기간의 관측 자료 분석 결과로는 0.005oC/월의 변화를 나타내었다.

Keywords

References

  1. 이정순, 권태영, 이방용, 윤호일, 김정우. 2003. 남극반도의 최근 온난화와 관련된 지역적 대기순환의 변화. Ocean and Pol. Res., 25(4), 503-518 https://doi.org/10.4217/OPR.2003.25.4.503
  2. 정연진, 이윤곤, 김준, 이방용, 조희구. 2005. 남극 세종기지에서의 에너지 평형. 2005 년도 한국기상학회 가을학술발표회 초록집, pp.114-115
  3. Antarctic surface temperature website, 2005. http://www. antarctica.ac.uk/met/gjma/
  4. Chou, M.-D. and L. Kouvaris. 1991. Calculation of Transmission Functions in the IR $CO_2$and $O_3$ Bands. J. Geophys. Res., 96, 9003-9012 https://doi.org/10.1029/89JD00992
  5. Chou, M.-D. and M.J. Suarez. 1999. A solar radiation parameterization for atmospheric studies. NASA Tech. Mem. 104606, 15, Technical Report Series on Global Modeling and Data Assimilation. 40p
  6. Chou, M.-D., M.J. Suarez, X.-Z. Liang, and M.M.H. Yan. 2001. A thermal infrared radiation parameterization for atmospheric studies. NASA Tech. Mem. 104606, 19, Technical Report Series on Global Modeling and Data Assimilation. 56p
  7. ECMWF website, 2005. http://data.ecmwf.int/data
  8. IPCC, 2001: Climate Change 2001 : The Scientific Basis. eds. by J.T. Houghton, Y. Ding, D.J. Griggs, M. Noguer, P.J. van der Linden, X. Dai, K. Maskell, and C. A. Johnson. Cambridge University Press, Cambridge, UK, 881p
  9. Lee, B.Y, T.-Y. Kwon, J.-S. Lee, and Y.-I. Won. 2002. Surface air temperature variations around the antarctic peninsula: Comparison of the west and east sides of the peninsula. Ocean and Pol. Res., 24(3), 267-278 https://doi.org/10.4217/OPR.2002.24.3.267
  10. MODIS website, 2005. http://modis-atmos.gsfc.nasa.gov
  11. Turner, J., S.R. Colwell, G.J. Marshall, T.A. Lachlan- Cope, A.M. Carleton, P.D. Jones, V. Lagun, P.A. Reid, and S. lagovkina. 2004. The SCAR READER Project: Towards a high-quality database of mean Antarctic meteorological observation. J. Climate, 17, 2890-2898 https://doi.org/10.1175/1520-0442(2004)017<2890:TSRPTA>2.0.CO;2
  12. Vaughan, D.G., G.J. Marshall, W.M. Connolley, J.C. King, and R. Mulvancy. 2001. Climate change-Devil in the detail, Science, 293, 1777-1779 https://doi.org/10.1126/science.1065116