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SUMMARY

CONTENTS

목차

제1장 연구개발과제의 개요 22

제1절 연구의 목적 및 필요성 22

제2절 연구의 내용 및 범위 25

제2장 국내외 기술개발 현황 27

제1절 국내 연구 동향 27

제2절 국외 연구 동향 28

제3장 연구개발수행 내용 및 결과 32

제1절 서론 32

제2절 SIS 해빙모형 분석-열역학 과정 41

제3절 SIS 해빙모형 분석-역학 과정 55

제4절 타 기관 해빙모형 모수화 방안 및 모의결과 비교·분석 61

제5절 해양-해빙모형 기준실험(Coordinated Ocean-ice Reference Experiments; COREs)을 통한 접합모형의 문제점 고찰 73

제6절 MOM4-SIS 해양해빙 접합모형의 모의결과 분석 78

제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 104

제1절 연구목표 달성도 104

제2절 관련분야에의 기여도 104

제5장 연구개발결과의 활용계획 106

제6장 참고문헌 107

표목차

표 1. 주요 연구개발 내용 및 범위 25

표 2. 기후시스템모델/해빙모델 연구분야 27

표 3. 전지구 해양순환모델 연구분야 28

표 4. 외국 주요기관의 기후시스템모델/해빙모델 연구 분야 29

표 5. IPCC AR4에 제시된 각 연구기관별 기후모델. 대기, 해양, 해빙, 지면모델과 결합 방식을 나타냄 30

표 6. 전 세계 해양의 주요 해빙 지역. E＝폐쇄(enclosed), SE＝반폐쇄(semi-enclosed), O＝개방(open); 인접 해역과의 해빙 교환 정도를 나타냄 37

표 7. 세계 기후연구기관의 해빙 모형 및 모수화 방안 비교/분석 62

그림목차

그림 1. 북극해(위)와 남빙양(아래)의 해저지형과 바다 38

그림 2. 북반구 해빙의 월별 분포(위성영상, Gloersen et al.,1992) 39

그림 3. 남반구 해빙의 월별 분포 (위성영상, Gloersen et al., 1992) 40

그림 4. 해빙의 열역학 과정에 작용하는 열적 요소들 44

그림 5. 눈 층의 윗면과 아랫면을 통해 전달되는 열속 46

그림 6. 실제 해빙의 형상을 보여주는 사진들(Lepparanta (2005))(이미지참조) 55

그림 7. 해빙의 밀접도에 따른 drift ice의 분류(Lepparanta (2005))(이미지참조) 56

그림 8a. 1월(좌측)과 8월(우측)에 나타난 북극(상단)과 남극의 해빙 밀접도의 분포 (NCAR CCSM3.0) 65

그림 8b. 1월(좌측)과 8월(우측)에 나타난 북극(상단)과 남극의 해빙 밀접도의 분포(ECHO-G) 65

그림 8c. 1월(좌측)과 8월(우측)에 나타난 북극(상단)과 남극의 해빙 밀접도의 분포(BCCR BCM2.0) 66

그림 8d. 1월(좌측)과 8월(우측)에 나타난 북극(상단)과 남극의 해빙 밀접도의 분포(MPI ECHAM5) 66

그림 9. 겨울의 평균 해빙 밀접도와 두께 분포. 90%와 100% 사이에서의 등치선은 2% 간격으로 90% 이하에서는 10%의 간격으로 표현함. 해빙의 밀접도가 20%인 등치선을 해빙의 가장자리로 설정하여 나머지 부분은 배제... 71

그림 10. 동서로 평균한 연평균 잠재에너지 배출(Convective Potential Energy Release). (AREF; 빨간색(맨 아랫선), BREF; 연두색(가운데 선), CREF; 파란색(맨 윗선), Cheon and Stossel, 2009)(이미지참조) 72

그림 11. 모형에서 모의된 표층수온 분포: a) 2월, b) 5월, c) 8월, d) 11월 78

그림 12. 관측자료에서 나타나는 표층수온 분포: a) 2월, b) 5월, c) 8월, d) 11월 79

그림 13. 모형에서 모의된 표층수온과 관측값과의 차이: a) 2월, b) 5월, c) 8월, d) 11월 80

그림 14. 북태평양 표층수온: a) 2월, b) 5월, c) 8월, d) 11월 81

그림 15. 북대서양 표층수온: a) 2월, b) 5월, c) 8월, d) 11월 82

그림 16. 모형에서 모의된 표층염분 분포: a) 2월, b) 5월, c) 8월, d) 11월 83

그림 17. 관측자료에서 나타나는 표층염분 분포: a) 2월, b) 5월, c) 8월, d) 11월 84

그림 18. 모형에서 모의된 표층염분과 관측값과의 차이: a) 2월, b) 5월, c) 8월, d) 11월 84

그림 19. 모형에서 모의된 해수면 온도 연평균값 (91-100년 평균) 85

그림 20. 해수면 온도의 계절 평균값: a) 북반구 봄철 b) 여름철 c) 가을철 d) 겨울철 86

그림 21. 5˚S-5˚N 평균한 해수면 온도의 평균값 87

그림 22. 상층 0-200m까지 평균한 연평균 동서방향 해류 87

그림 23. 적도 단면에 대한 동서방향 해류의 연평균값 89

그림 24. 적도 단면에 대한 해수 온도의 연평균값 89

그림 25. 180˚E에 대한 동서방향 해류의 연평균 분포 90

그림 26. 180˚E에 대한 해수온도의 연평균 분포 90

그림 27. 모형에서 모사된 해양혼합층깊이 수평분포의 계절변화: a) 2월, b) 5월, c) 8월, d) 11월. 모형 적분 91년에서 100년까지 10년 동안의 해양혼합층 깊이를 구한 후 10년 평균 해양혼합층깊이를 구함. a)에 표시한 사각형은... 93

그림 28. 관측자료에서 계산한 해양혼합층깊이 (Montegut et al (2004) 자료) 수평분포의 계절변화: a) 2월, b) 5월, c) 8월, d) 11월. a)에 표시한 사각형은 그림 31에 표시한 해양혼합층깊이를 평균한 영역을 나타냄 94

그림 29. 해양혼합층깊이 차이 (모형 - 관측)의 계절변화: a) 2월, b) 5월, c) 8월, d) 11월 94

그림 30. 동서평균한 해양혼합층깊이(빨간색: 모형, 검정색: 관측)와 차이(파란색: 모형·관측)의 위도분포: a) 2월, b) 5월, c) 8월, d) 11월 95

그림 31. 영역 평균한 해양혼합층깊이의 계절변화: a) 영역 A, b) 영역 B, c) 영역 C. 각 영역은 그림 27a와 그림 28a에 표시되어 있음 95

그림 32. 적분시간 100년에 1월(좌측)과 8월(우측)의 북극(상단)과 남극(하단) 평균 해빙 밀접도 99

그림 33. 적분시간 100년에 1월(좌측)과 8월(우측)의 북극(상단)과 남극(하단) 평균 해빙 두께 99

그림 34. 위성자료로부터 계산된 3월(좌측)과 9월(우측)의 북극(상단)과 남극(하단) 평균 해빙 밀접도 100

그림 35. 동서 방향으로 평균한 대서양(60˚W-10˚W)의 온도(좌측)와 염분(우측) 분포. 상층은 1 - 10년, 하층은 91 - 100년을 평균한 값 101

그림 36. 각 기간에 대하여 평균한 대서양(좌측)과 전구(우측)의 남북역전순환 101

그림 37. 적분시간 100년에 수심 1000, 2000, 3000, 4000m에서 물의 나이의 전구 분포 102

그림 38. 적분시간 100년에 30˚W와 160˚W에서의 물의 나이 분포 102

그림 39. 적분시간 100년에 대서양 표층, 2000, 3000, 4000m 수심에서의 해류 패턴 103

그림 40. 적분시간 100년에 태평양 표층, 2000, 3000, 4000m 수심에서의 해류 패턴 103

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