홀로세 이후 아시아 내륙 건조 기후는 어떻게 변했는가

by 리위안Li Yuan, 중국과학원Chinese Academy of Sciences

중앙아시아(a~d), 일본(e~h), 북미(i~l) 지역에서 홀로세 동안 서풍(WJ)의 강도와 위치 변화를 시뮬레이션한 그림. 붉은 선은 31년 이동평균을 나타낸다. 붉은 오각형은 99% 유의수준에서 기울기가 통계적으로 유의미함을 나타낸다. 출처: DOI: 10.3389/feart.2020.00282

 

(2021년 10월 21일) 중국과학원 지구환경연구소Institute of Earth Environment of the Chinese Academy of Sciences 시정궈(Shi Zhengguo) 교수 연구팀이 홀로세 이후 아시아 내륙 건조 기후 변화 양상을 구명했다.

이 연구는 Quaternary Science Reviews에 게재되었다.

연구진은 결합 기후 모델을 이용한 고해상도 과도 현상 실험을 통해 홀로세 이후 아열대 편서풍 제트subtropical westerly jet (SWJ)와 중앙아시아 강수량 변화 양상을 분석했다. 

상층 대류권upper troposphere의 SWJ는 중요한 대기 순환 시스템으로, 남북 이동 및 강도 변화를 통해 지구 기후에 영향을 미칠 수 있다.

연구 결과, 여름철 SWJ는 홀로세 초기부터 후기까지 점차 남쪽으로 이동하면서 중앙아시아, 일본, 북미 지역에서 강하게 발달한 반면, 겨울철 SWJ 위치는 거의 변화 없이 미미하게 이동한 것으로 나타났다.

SWJ의 위치와 강도 변화는 주로 천문학적 일사량 변화에 기인하는 것으로 분석되었다.

홀로세 중기 이후 건조한 중앙아시아 지역 강수량 변화는 오랫동안 천문학적 일사량 변화에 따른 편서풍 변화에 좌우되는 것으로 여겨졌다.

하지만 시뮬레이션 결과, 강수량 변화는 지역별로 뚜렷한 차이를 보였으며, 이러한 변화는 주로 편서풍과 관련이 있는 것으로 나타났다.

발하슈-알타이 지역Balkhash-Altai region 연평균 강수량은 증가했지만 투란 평원Turan Plain, 몽골-바이칼, 타림 분지에서는 감소했는데, 이 모든 지역에서 여름 강수량이 가장 큰 영향을 미쳤다.

여름철 일사량 변화에 따라 서풍 제트기류가 남쪽으로 이동하면서 중위도 유라시아 상층 대류권의 남북 방향 바람에 파동 형태의 이상 현상이 발생했고, 이는 여름 강수량의 뚜렷한 변화로 이어졌다.

반면, 겨울철 강수량은 일사량 변화가 작아 겨울철 강수량이 많은 지역에서도 변화가 미미했다.

타림 분지의 강수량 감소는 주로 저층 동풍 이상 현상의 약화와 동아시아로부터의 수분 공급 감소에 기인한 것으로 분석된다.


Publication details
Zhengguo Shi et al, Distinct Holocene precipitation trends over arid Central Asia and linkages to westerlies and Asian monsoon, Quaternary Science Reviews (2021). DOI: 10.1016/j.quascirev.2021.107055 

Peng Zhou et al, Response of Westerly Jet Over the Northern Hemisphere to Astronomical Insolation During the Holocene, Frontiers in Earth Science (2020). DOI: 10.3389/feart.2020.00282 

Journal information: Quaternary Science Reviews 
Provided by Chinese Academy of Sciences