이 연구사업은 유엔기후변화협약 대응을 위한 과학적 정보를 생산하고 다양한 미래 기후전망을 활용한 기후적 영향을 분석하여 향후 국가표준 기후변화시나리오를 산출하고자 추진되어왔다. 2007년은 연구사업 3차년도로서, 1, 2차년도에 산출된 온실가스와 에어러솔 복사강제력에 대한 전지구 기후변화시나리오를 비교분석하고 고해상도 전지구 기후시나리오를 산출하여 중위도지역 대기순환변화의 미래전망분석 및 동아시아 지역기후모의를 향상시키고자하였다. 이와 더불어 A1B시나리오에 의한 동아시아 상세 기후변화시나리오를 활용하여 우리나라 기후요소의 변화를 분석하고 SRSS1)시나리오에 의한 동아시아 상세 기후변화시나리오 생산과 기후변화 영향평가 및 적응을 위한 파일로트 연구를 수행하였다.
온실가스와 에어러솔 복사강제력에 대한 전지구 기후변화시나리오 산출에서는 1, 2차년도에 걸쳐 산출된 20C3M2) 및 A1B, B1, A2 시나리오에 따른 ECHO-G/S3) 5개 앙상블 결과와 AR4 참여 모델 결과로부터 동아시아 지역 기온과 강수를 비교하였다. A1B, B1, A2 시나리오에 따른 20세기 말(1980-1999) 대비 2080-2099년의 AR44) 참여모델 앙상블 기온(육지강수)은 각각 3.0℃, 2.0℃, 3.8℃(9.8%, 6.4%, 8.3%) 상승(증가)하고 ECHO-G/S 앙상블 기온(육지강수)은 각각 3.9℃, 2.6℃, 4.4℃(11.4%, 7.2%, 9.4%) 상승(증가)하여 ECHO-G/S가 AR4참여모델 중 온실가스 증가에 따른 변화반응이 큰 편에 속하였다. CSEOF5)를 활용한 연주기 변화분석에서는 20세기와 A2시나리오에 따른 21세기 후반 30년의 연주기 공간패턴을 비교하여 미래 동아시아기온(강수)의 계절변동폭의 감소(증가)를 전망하였다. 그리고 ECHO-G/S의 한반도 주변 해륙분포를 변경하는 실험을 통하여 저기압성 순환 및 수증기 유입 등의 여름몬순모의에 상당한 개선효과 가능성을 살펴보았다.
동아시아 기후전망을 향상하기 위한 최신기후모델 COSMOS6) 1.0 도입에서는 기상청이 보유한 CRAY에 포팅하여 분해능(T31과 T63)에 따른 동아시아 지역 기온, 강수, 해면기압 변수 모의성능을 분석하였다. 이에 따르면, 100년 시험운영기간 동안 두 분해능 결과에서 모두 전구평균기온이 매우 안정적으로 모의되었으며, T63 적분결과가 T31 결과에 비해 한반도를 포함하는 동아시아 지역의 기후를 더욱 현실적으로 모의하였다. 또한 관측 해수면온도를 경계조건으로 21년간 대기모델 결과와의 비교에서도 COSMOS 1.0(T63)은 대기-해양 결합에 따른 기후표류가 거의 없는 것으로 확인되었다.
ECHAM4 T106을 이용하여 관측 및 ECHO-G/S 해수면 온도에 근거한 time-slice 실험을 수행함으로써 20세기 말 30년(1971-2000년)과 A1B 시나리오에 따른 21세기 말 31년(2071-2100년)의 고해상도 장기기후변화자료를 생산하였다. 산출된 자료에 따르면 저해상도 모델에서 모의할 수 없었던 강수대의 북상과 강수 최대역의 위치 등 동아시아 여름몬순의 대표적인 특징이 성공적으로 모의되었으며, 특히 우리나라를 포함한 극동아시아 지역에서 AR4 참여모델 중 가장 관측과 높은 상관계수를 보여주었다. 동아시아 여름 몬순시기의 강수량의 변화는 일본 동쪽에서 북태평양에 이르는 지역에서 크게 증가하고 산둥반도를 포함한 중국 남동부 지역, 일본 남서 해안, 그리고 한반도 북쪽의 나진과 청진, 몽골의 일부에서도 강수량이 증가하였다. 강수량의 증가는 지역에 따라 10~22%이고 7월과 9월에 두드러졌다. 이는 미래 북태평양 고기압의 약화와 한반도 남서쪽 고기압성 아노말리의 순환과 연관있는 것으로 분석된다. 중위도지역 대기순환의 미래 전망 분석에서는 20C3M 및 A1B 시나리오에 따른 ECHO-G/S의 200 hPa 발산장을 이용하여 대표적인 중위도 및 적도 순환인 해들리, 워커, 몬순 순환의 변화를 살펴보았다. 분석에서 워커순환은 엘니뇨와 유사한 적도해수온의 변화로 약화될 것이 전망된다.
A1B에 근거한 ECHAM4 T106 적분자료를 이용한 동아시아 지역의 겨울철 스톰트랙의 변화 분석에서는 2-8일 주기 유선함수 표준편차값의 변화를 계산함으로써 스톰트랙이 중위도에서는 감소하고 고위도에서는 증가하여 극으로 이동하였다. 스톰트랙의 약화는 지구온난화로 인한 남북방향 온도 경도의 약화로 경압불안정성이 감소한 것과 관련되며, 결국 중위도 지역의 저기압 빈도수, 표층 바람의 극값 현상, 저기압 빈도수나 한파의 감소 등 지역 기후에 영향을 미칠 것으로 전망되었다. 더불어 남북기온경도 감소는 300 hPa 제트류의 감소와 종관규모 에디활동의 약화를 수반하였다.
A1B시나리오에 근거한 동아시아 상세 기후변화전망에서는 21세기 말 우리나라 평균기온이 4℃상승하며 강수는 17% 증가가 전망된다. 트레와다 기후구분 기준에 따르면 아열대 기후지역은 제주도를 포함한 남해안 일부 지역에서 21세기말 주요산악지역을 제외한 대부분 지역으로 확장하였다. 그리고 특정 기온 임계치에 따른 계절시작일과 지속기간은 봄과 여름 시작일은 빨라지고 가을과 겨울 시작일은 늦어지며, 여름 지속기간은 증가, 겨울 지속기간은 감소 추세가 지속될 것이 전망된다. 여름과 겨울 지속기간차이는 내륙보다 해안지역에서 더 크며, 남해안과 동해안에 위치한 강릉, 부산, 목포 지점들은 2090년대에는 겨울철이 사라질 것으로 전망되었다. 또한 16개 지점 최고, 최저기온을 이용하여 영하일과 결빙일 감소를 전망하였다.
IPCC 실무그룹I 의 보고서를 이용하여 주요 과학적 쟁점에 관한 평가결과 추이를 비교함으로써 기후변화에 대한 과학적 이해의 진보 및 세계적인 연구추이를 살펴보았다. 관측, 분석기법 및 모델의 과학기술 발달은 기후변화에 대한 불확실성의 감소와 기온과 해수면고도 변화수치를 정량화함으로써 전지구 및 지역적으로 나타나는 기후변화를 과학적으로 이해하는데 많은 진보를 보였다. 그 외 2008년부터 추진될 지구시스템모델 개발을 위해 선진국의 지구시스템 모델 개발방향을 정리하고 모델개발 전략 및 추진체계 등 개발안을 기획하였다.
마지막으로 현장연구과제를 통하여 기후자료를 활용하는 방안에 대해서 모색하였으며, 학술용역사업인 SRES시나리오에 따른 동아시아 상세 기후변화시나리오 생산과 기후변화영향평가 및 적응을 위한 파일로트연구에서는 각각 CO₂농도증가를 고려하는 복사모듈을 결합한 MM5로부터 18 km 격자크기의 동아시아 상세기후자료를 산출하고 나주지역의 7개 작물에 대하여 생육시기 및 생산량 변화를 조사하였다.
이 연구사업 연구결과는 국내 기후변화영향평가를 위한 기초자료로 제공되었으며 5차 기후변화학술대회 등의 활동을 통해 기후변화과학의 이해확산에 기여하였다.