1991-2020년의 30년 동안 봄철(3-5월)에 북극-동아시아 지역의 지표면 부근 대기 온난화가 북극 진동에 따라 한국의 서울에서 발생하는 황사 사례일의 종관 기상 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 북극-동아시아 지역의 봄철 온 난화 증가는 한국의 서울에서 황사 사례일을 6일을 감소시켰고, 황사 사례일의 PM10 질량 농도도 –1.6 g m3 yr1으로 강도를 약화시키는데 기여하고 있었다. 2010년대 한국에서 감소하고 있는 황사 사례일에 대한 동아시아 지역의 종관 기상 특성은 음()의 잠재소용돌이도(Potential Vorticity Unit; PVU)로 나타나는 고기압성 활동이 증가하고 있었다. 또한, 한국에서는 음()의 북극진동지수(Arctic Oscillation Index; AOI)에서 황사 사례일이 증가하고 양(+)에서는 감소하는 정적 편포를 보였다. AOI가 음()인 황사 사례일에서는 중국 대륙에 온난한 고기압이 강화되고 있었다. 더불어 한대 제트의 중심 위치가 북쪽으로 이동하면서 몽골과 중국 북부에서는 한대 기단의 남하에 의한 저기압성 활동이 약해지고 있었다. 황사의 발생이 감소하였을 뿐 아니라 발원지로부터 한국으로 황사를 수송하는 풍속이 감소하고 있었다. 반면, AOI가 양(+)인 황사 사례일에서는 중국 대륙에 광역적으로 온난하고 정체적인 고기압이 위치하고 있었으며, 한대 제트 의 북쪽이 더욱 냉각되어 있었다. 몽골-중국 북부-한국에 이르는 지역에서 하층 대류권의 현저한 풍속 감소가 황사 발 생을 감소시킬 뿐 아니라 장거리 수송을 약화시키는 원인이 되는 것으로 보인다.

During the winter of 2017/2018, significantly low water temperatures were detected around the western and southern coasts of Korea (WSCK). In this period, sea surface temperature (SST) in the Korea Waters was about 2℃ lower than mean temperature. Using the real-time observation system, we analyzed the temporal variation of SST during this period around the western and southern coasts. Low water temperature usually manifested over a period of about 10 ~ 20 days. The daily Arctic oscillation index was also similarly detectable with the variation of SST. From the cross-correlation function, we compared two periodic variations, which were SST around the WSCK and the Arctic oscillation index. The cross correlation coefficients between both variations were approximately 0.3 ~ 0.4. The time lag of the two time series was about 6 to 7 days. Therefore, significanlyt low water temperatures during winter in the Korean coastal areas usually became detectable 6 to 7 days after the negative peak of Arctic oscillation.

Although recent reports suggest that the negative correlation between the Arctic Oscillation (AO) and the East Asian winter monsoon (EAWM) has been strengthened, it is not clear whether this intermittent relationship is an intrinsic oscillation in the climate system. We investigate the oscillating behavior of the AO-EAWM relationship at decadal time scales using the long-term (500-yr) climate model simulation. The results show that ice cover over the East Siberian Seas is responsible for the change in the coupling strength between AO and EAWM. We found that increased ice cover over these seas strengthens the AO-EAWM linkage, subsequently enhancing cold advection over the East Asia due to anomalous northerly flow via a weakened jet stream. Thus, this strengthened relationship favors more frequent occurrences of cold surges in the EAWM region. Results also indicate that the oscillating relationship between AO and EAWM is a natural variability without anthropogenic drivers, which may help us understand the AO-EAWM linkage under climate change.

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˚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˚C로 작게 나타난다.

본 연구에서는 북극진동이 우리나라에 미치는 영향을 파악하고자 북극진동지수(AOI)와 북태평양에서 발생한 태풍의 개수 및 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수, 또한 장마기간 중 총강수량 및 장마기간 중 강수일수와의 교차상관분석을 시도하였다. AOI 자료는 월단위 형태로 존재하나 교차 상관 분석에는 1월을 중심으로 한 평균 자료와 봄, 여름, 가을, 겨울의 계절자료를 이용하였다. 장마 특성 및 태풍 특성 자료는 모두 연 단위자료이 다. 본 연구에서는 AOI 및 태풍, 장마 자료의 가용성을 고려하여 1961년에서 2016년 사이의 자료를 이용하였다. 본 연구에서의 결과를 종합해 보 면, 북극진동은 우리나라의 장마 특성에 약한 수준이나 유의하게 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 그러나 그 정도는 전체기간에 대해 일정 하지 않으며 시기에 따라 크게 다른 것으로 나타난다. 예를 들어, 최근 10년간 북극진동이 장마에 미친 영향은 교차상관계수로 0.8 이상이다. 그러나 그 전 30년간은 통계학적으로 유의한 영향은 없었다. 이와는 반대로 북극진동이 우리나라에 영향을 준 태풍의 개수에 미치는 영향은 전체적으로는 유의하지 않은 것으로 나타난다. 공교롭게도 부분적으로 보면 이 역시 기간에 따라 유의한 영향과 유의하지 않은 영향이 반복적으로 교차하는 모습을 보인다. 즉, 기간에 따라 북극진동의 영향은 비정상적으로 크게 변동하는 모습을 보인다. 또한, 북극진동이 우리나라의 장마와 태풍에 미치는 영향이 과거 1960년대에서 2000년대까지 서로 교차되는 특성을 보여 왔다는 점에 주목할 필요가 있다. 그러나 공교롭게도 2010년대에 들어서면서 장마에의 영향과 태풍에의 영향이 둘 다 증가하는 형태로 바뀐 것으로 보인다.

Water temperature in the eastern part of the Yellow Sea (EYS) during winter (JFM) and summer (JJA) from 1964 to 2009 and Siberian High Pressure Index (SHI) and Arctic Oscillation index (AOI) during winter (JFM) from 1950 to 2011 were used to analyze long-term variation in oceanic and atmospheric conditions and relationship between winter and summer bottom water temperature. Winter water temperature at 0, 30 and 50 m had fluctuated highly till the late of 1980s, but after this it was relatively stable. The long-term trends in winter water temperature at both depths were separated with cold regime and warm regime on the basis of the late 1980s. Winter water temperature at 0m and 50m during warm regime increased about 0.9°C and 1.1°C respectively compared to that during cold regime. Fluctuation pattern in winter water temperature matched well with SHI and AOI The SHI had negative correlation with water temperature at 0 m (r=-0.51) and 50 m (r=-0.58). On the other hand, the AO had positive correlation with Winter water temperature at 0 m (r=0.34) and 50 m (r=0.45). Cyclic fluctuation pattern of winter water temperature had a relation with SHI and AO, in particular two to six-year periodicity were dominant from the early of the 1970s to the early of the 1980s. Before the late of 1980s, change pattern in winter water temperature at 0 and 50 m was similar with that in the bottom water temperature during summer, but after this, relationship between two variables was low.