새롭게 개발한 대기-해양 접합모형(CGCM)에서 모사한 열대 태평양 해수면 온도(SST)의 경년 변동성의 특징을 조사하였다. 모형은 SST의 경년변동과 평균분포, 계절변동, 강수량, 그리고 해양 내부 구조를 관측과 유사하게 모사하였다. 모델은 서태평양 경계 부근에서 관측에 비해 큰 SST 경년변동을 보였는데 이 원인으로 적도 태평양의 SST 동서 변화율을 제시하였다. 즉 관측에 비해 강한 SST 경도는 zonal advection feedback을 강화시켜 SST 아노말리의 서진(westward propagation)과 서태평양의 경년 변동성 증가를 가져왔다. 간단한 two-strip 모델을 이용한 민감도 실험 결과는 이를 뒷받침하였다. 동서 평균한 수온약층의 깊이와 NINO3 SST 인덱스의 분석 결과는 모델의 경년 변동이 충전-방전 진동자에 의한 것임을 나타냈다. 그리고 지연 회귀분석 결과를 이용하여 엘니뇨가 발달하기 전에 barrier layer thickness(BLT) 증가에 의한 열 축적 과정이 서태평양에서 먼저 일어난다는 것을 제시하였다.

강수는 다양한 대기 변수들의 영향으로 나타나기 때문에 비선형성이 매우 강하다. 따라서 역학 모형을 통해 예측된 강수의 보정은 비선형 모형인 인공 신경망 등을 통해 가능할 것이지만, 인공 신경망의 경우 초기 가중치 선택, 지역 최소화 문제, 뉴런의 수 결정 등의 문제로 인한 한계가 있다. 그러므로 본 연구에서는 가장 보편적으로 사용되는 다중 선형 회귀 모형을 이용하여 CGCM에 의해 모사된 강수를 보정하였으며, 예측성을 살펴보았다. 이를 위하여 우선 PNU/CME 접합 대순환 모형(Coupled General Circulation model, CGCM)(박혜선과 안중배, 2004)을 이용하여 1979년부터 2005년까지 매해 4월부터 8월까지 5개월간 앙상블 적분을 하였다. 적분 결과 중 한반도를 포함한 동북아시아 지역(110˚E-145˚E, 25˚N-55˚N)의 여름철인 6월(리드 2), 7월(리드 3), 8월(리드 4) 및 여름철 평균인 JJA(from June to August) 기간의 PNU/CME CGCM에 의해 모사된 강수를 보정하기 위해 다중 선형 회귀(Multiple Linear Regression, MLR)를 이용하였다. PNU/CME 접합 대순환 모형의 결과 중 강수, 500 hPa 연직 속도, 200 hPa 발산장, 지상 기온 등의 예측 인자와 관측 강수와의 선형적인 관계를 이용하여 MLR 모형을 구축하였다. 그리고 교차 검증(cross- validation)을 수행하여 PNU/CME 접합 대순환 모형의 결과와 교차 검증 결과를 비교하였다. 상관계수, 적중률 (hit rate), 오보율(false alarm rate) 그리고 Heidke 기술 점수(Heidke skill score) 등을 살펴본 바, 보정하지 않은 모형의 결과에 비해 MLR 모형을 이용하여 보정한 결과의 강수에 대한 예측성이 뛰어난 것을 알 수 있었다.

본 연구에서는 종관 규모의 기상을 예측할 수 있는 CGCM3와 RCP 데이터를 이용하여 인천, 제주, 부산 지점에 대한 미래 풍속을 예측하였다. 본 연구에 적용된 CGCM3 데이터는 IPCC 4차보고서의 A1B 시나리오 결과에 해당이 되며, 본 연구에서는 통계적 축소기법을 개발한 후 CGCM3의 종관기상 인자로부터 미래 일평균 풍속을 평가하였다. RCP 데이터는 향후 제공될 IPCC 5차보고서의 RCP 8.5 시나리오 결과에 해당이 되며, 본 연구에서는 통계적 축소기법을 적용하지 않고 10m 높이에서의 일평균 풍속을 적용하여 미래 풍속을 추정하였다. 또한 본 연구에서는 RCP 8.5 시나리오의 미래 일평균 해수면 온도를 이용하여 미래 태풍에 의한 풍속을 평가하였다. 본 연구에서 파악한 해당 지점에 대한 CGCM3와 RCP 데이터에 기초한 미래 일평균 풍속 평가 결과에 의하면 과거 기간과 비교하여 미래 일평균 풍속의 극대치는 미래 기간 동안 최대 －12.4% 낮아 질 것으로 판단된다. 이에 반해 RCP 해수면 온도를 사용한 미래 태풍에 의한 풍속의 극대치는 해수면 온도의 증가와 함께 최대 ＋17.4% 증가할 것으로 판단된다. 본 연구의 결과를 일반화하기 위하여 다양한 지점과 기후변화 시나리오에 대한 평가가 필요하며, 기후변화에 의한 풍속의 변화를 고려한 시설물의 방재대책이 수립될 필요가 있는 것으로 판단된다.

병성천의 기후변화에 대한 영향을 평가하기 위하여 CGCM 3.1 T63의 A2 시나리오를 미래기후정보로 선택하였으며, CGCM으로부터 획득된 강수자료를 비롯한 미래기후자료는 다지점 강수발생기를 통하여 지역기후자료로 규모내림되어졌다. 상기 규모내림된 기후자료는 병성천의 유출량 및 수질을 예측하기 위하여 SWAT모형의 입력자료로 사용되었다. 간단한 민감도분석의 결과로서, 대기 중 이산화탄소 농도의 증가는 증발산량의 감소와 토양수분의 증가를 유발하여 유출량을