Cold Surges over Korean Peninsula Associated with Arctic Oscillation and the Role of Heat Source

This study has investigated the effect of Arctic Oscillation (AO) on cold surge through atmospheric circulation and heat source analysis for the past winters from 1979 to 2004. The number of occurrence of cold surge in the negative AO phase is about 14.3% larger than that in the positive AO phase. The number of occurrence of cold surge per a month in the negative (positive) AO phase is about 1.33 (1.05), respectively, indicating that the negative AO phase has about 26.6% larger occurrence than the positive AO phase. It means that the cold surge has occurred frequently in particular months with the negative AO phase. And it also shows that surface temperature in the negative AO phase is about $0.6^{\circ}C$ lower than in positive AO phase. As a result of the analysis for the difference of heat source according to the intensity of AO, it shows that surface air temperature around the Korean peninsula in the negative AO phase is more lower than in positive AO phase by the intensification of cold advection term. However, heat source term cancels out the cooling effect by cold advection term, indicating that it suppresses the decrease in surface air temperature. It results in a small difference of $0.6^{\circ}C$ in surface air temperature between the positive and negative AO phase in spite of the significance of atmospheric circulation change.

극 진동에 연관된 한반도 한파와 열원의 역할

이 연구에서는 1979년부터 2004년까지 25년 동안에 극 진동의 강도가 한반도 겨울 한파에 미치는 영향을 대기순환과 열원을 분석하여 조사하였다. 북극 진동이 강할 때 한파의 발생 횟수는 약할 때 보다 약 14.3% 더 발생하는 것으로 나타났다. 월 발생 횟수에서도 양의 AO에서 1.05회/월, 음의 AO에서 1.33회/월로 나타나서 북극 진동이 강할 때가 약할 때 보다 약 26.6% 더 많았다. 이것은 북극 진동이 강한 특정 달에 한파가 자주 발생한다는 것을 의미한다. 또한 북극 진동이 강할 때가 약할 때보다 $0.6^{\circ}C$ 더 낮은 기온을 보였다. 북극 진동의 강약에 따른 열원의 차이를 고찰한 결과, 북극 진동이 강해졌을 때 한반도 주변의 기온은 이류항에 의한 냉각이 강화되어 더 낮아지지만, 열원항에 의한 상쇄 효과에 의해 기온 하강을 억제하는 것으로 나타났다. 그 결과 대기 순환의 유의한 차이에도 불구하고 음의 AO와양의 AO 사이에 기온 차이는 평균적으로 $0.6^{\circ}C$로 작게 나타난다.