인도양 해수면 온도와 동아시아 여름 몬순의 관계에 대한 장주기 변동성 = The Interdecadal Variation of Relationship between Indian Ocean Sea Surface Temperature and East Asian Summer Monsoon

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aims to analyze the interdecadal variation of relationship between Indian Ocean sea surface temperature (SST) and East Asian summer monsoon (EASM) during the period of 1948-2005. In the pre-period, which is from 1948 to 1975, the relationship between Indian Ocean SST and East Asian summer rainfall anomaly (EASRA) is very weak. However, in the post-period, which is from 1980 to 2005, Indian Ocean SST is significantly positively correlated with EASRA. The equatorial Indian Ocean SST has a significantly positive correlation with EASM in spring, while Indian Ocean SST near the bay of Bengal has a positive relationship in summer for the post-period. Also the interdecadal variation of the correlation between Indian Ocean SST and EASRA is significant, but that between EASRA and the El Niño-Southern Oscillation (ENSO) is not.
Atmospheric general circulation model (AGCM) test results show the pattern of increased precipitation in the zonal belt region including South Korea and Japan and the pattern of decreased precipitation in the northeastern part of Asia, which are similar to the real climate. The increase of the precipitation in August from the model run is also similar to the real climate variation. Model results indicate that the Indian Ocean SST warming could intensify the convection over the vicinity of the Philippines and the Bay of Bengal, which forces to move northward the convection center. This warming strengthens the EASM and weakens the WNPM.

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 인도양 해수면 온도의 변동성과 1970년 중•후반 이후 동아시아 여름 몬순의 변화의 상관성을 분석하였다. 전반기의 인도양 해수면 온도는 동아시아 여름강수편차(EASRA), 북서태평양 몬순지수(WNPMI)와 상관관계가 거의 없었지만 후반부에서는 인도양 전 부분에 걸쳐 상관관계가 크게 증가하였다. 인도양 해수면 온도와 동아시아 몬순과의 상관성 관계는 봄철과 여름철 각각 지역적으로 차이를 보였다. 봄철의 경우에는 적도 인도양을 중심으로 높은 상관성을 보인 반면 여름철의 경우에는 벵갈만 근처의 인도양에서 높은 상관성을 보였다. 인도양 해수면 온도의 수십년주기의 변동성은 ENSO의 변동성보다 동아시아 여름 강수편차에 상관성이 높게 나타나고 있으며 따라서 ENSO보다도 인도양 해수면 온도의 변동성이 동아시아 여름몬순에 더 큰 영향을 줄 수 있다. 이러한 인도양 해수면 온도의 수십년주기의 변동성 차이(후반기 해수면 온도와 전반기 해수면 온도의 차이)를 모델의 강제력으로 주고 AGCM실험을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 모델 실험 결과 실제 전•후반기 강수량의 차이 패턴인 동아시아 북부의 강수 감소, 한반도와 일본 남부의 강수 증가, 중국 남부의 강수 증가의 패턴이 보였다. 특히 8월의 북서태평양고기압의 확장으로 인한 강수의 증가는 실제 기후변화 차이를 나타낸다. 인도양 해수면 증가로 인한 모델상에서의 대기 순환은 벵갈만-인도양과 북서태평양의 상승기류 중심을 더욱 강화시키는 역할을 해주며 북서태평양에는 고기압성 기류를 강화시키고 동아시아 지역에서는 저기압성 기류를 강화시키는 역할을 한다. 또한 상승기류 중심을 북쪽으로 이동시킨다. 따라서 인도양 해수면 온도의 증가 효과는 동아시아 지역과 북서태평양 지역의 반대위상의 변화를 강화시키는 역할을 하고 있다. 인도양 지역별 해수면 온도의 민감성 실험에서는 적도인도양의 강제력의 경우에 북서태평양 상승기류을 강화하여 동아시아 여름몬순에 영향을 주었다.

참고문헌 (Reference)

1 Kalnay, E., "The NCEP/NCAR 40-year reanalysis project" 77 : 437-470, 1996

2 Uppala, S.M., "The ERA-40 re-analysis" 131 : 2961-3012, 2005

3 Nitta, T., "Summer climate variability in China and its association with 500 hPa height and tropical convection" 74 : 425-445, 1996

4 Annamalai, H., "Southwest Indian Ocean SST variability: Its local effect and remote influence on Asian monsoons" 18 : 4150-4167, 2005

5 Kawamura, R., "Role of equatorially asymmetric sea surface temperature anomalies in the Indian Ocean in the Asian summer monsoon and El Nino Southern Oscillation coupling" 106 : 4681-4693, 2001

6 Watanabe, M., "Role of Indian Ocean warming in the development of Philippine Sea anticyclone during ENSO" 19 : 116/1-116/4, 2002

7 Klein, S.A., "Remote sea surface temperature variations during ENSO: Evidence for a tropical atmospheric bridge" 12 : 917-932, 1999

8 Lee, E.J., "Remote connection of the northeast Asian summer rainfall variation revealed by a newly defined monsoon index" 18 : 4381-4393, 2005

9 Nitta, T., "Recent warming of tropical sea surface temperature and its relationship to the Northern Hemisphere circulation" 67 : 375-382, 1989

10 Chang, C., "Possible roles of Atlantic circulations on the weakening Indian monsoon rainfall-ENSO relationship" 14 : 2376-2380, 2001

11 Kim, J.K., "Parameterization of land surface processes in an atmospheric general circulation model" Seoul National University 1999

12 Kumar, K.K., "On the weakening relationship between the Indian monsoon and ENSO" 284 : 2156-2159, 1999

13 Ha, K.J., "On interannual characteristics of climate prediction center merged analysis precipitation over the Korean peninsula during the summer monsoon season" 25 : 99-116, 2005

14 Webster, P.J., "Monsoons: Processes, predictability, and the prospects for prediction" 103 : 14451-14510, 1998

15 Wang, B., "Interdecadal changes in El Niño onset in the last four decades" 8 : 267-285, 1995

16 Wang, B., "Interannual variability of the Asian summer monsoon: Contrasts between the Indian and the western north Pacific-east Asian monsoons" 14 : 4073-4090, 2001

17 Smith, T.M., "Improved Extended Reconstruction of SST (1854-1997)" 17 : 2466-2477, 2004

18 Chen, M., "Global land precipiation: A 50-yr monthly analysis based on gauge observations" 3 : 249-266, 2002

19 Zhang, Y., "ENSOlike interdecadal variability; 1900-93" 10 : 1004-1020, 1997

20 Wang, B., "Choice of South Asian summer monsoon indices" 80 : 629-638, 1999

21 Yun, W.T., "Analysis of the Korean heavy rainfall in summer 1998" 37 : 181-194, 2001

22 Ho, C.H., "A sudden change in summer rainfall characteristics in Korea during the late 1970s" 23 : 117-128, 2003

23 Tao, S.Y., "A review of recent research on the East Asian summer monsoon in China" Monsoon Meteorology. Oxford University Press, UK 60-92, 1987

24 Zhang, R.H., "A diagnostic study of the impact of El Niño on the precipitation in China" 16 : 229-241, 1999

25 Wu, R., "A contrast of the East Asian summer monsoon-ENSO relationship between 1962-77 and 1978-93" 8 : 3266-3279, 2002