고해상도(1km) SSP-RCP시나리오 기반 한반도의 벼 기후생산력지수 변화 전망 = Climatic Yield Potential Changes Under Climate Change over Korean Peninsula Using 1-km High Resolution SSP-RCP Scenarios

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 1km 고해상도 앙상블 신기후변화 시나리오(공통사회 경제경로 시나리오) 자료를 기반 으로 하여 남한을 포함한 한반도 전체의 벼 기후생산 성(CYP) 변화를 평가하였다. 이때, 기후변화 시나리 오자료에서 제공하는 제한적인 변수를 활용하기 위해 일조시간을 대신하여 일사량을 이용하였다. 연구 결과 에 따르면, 현재 기후에 비해 온난화된 미래 기후조건 에서 CYPmax 값은 감소하고 최적출수일은 점차 늦춰 지는 경향이 나타났다. 이는 고도가 높은 한반도 북동 부의 산악 지역을 제외하고 모든 지역에서 나타나는 현상이며, 특히 온난화가 빠르게 진행되는 SSP585시나리오 일수록 더욱 뚜렷하게 나타났다. 이러한 결과는 낮은 배출 시나리오의 이점을 보여주는 동시에 온실 가스 배출을 제한하기 위해 더 많은 노력을 기울일 필요가 있음을 강조한다. 한편, CYPmax의 시계열에서 넓은 폭의 앙상블 스프레드가 나타났는데, 이는 단일모형 혹은 작은 수의 모형을 선택하였을 때 미래 변화 분석에 내재된 불확실성을 보여주며 앙상블 예측의 중요성을 보여준다. 본 연구를 통해 분석된 장기간의 기온 및 일사 조건의 변화에 따른 기후학적 벼 생산성 변화 및 불확실성에 대한 분석은 기후변화 대응을 위한 기초정보로써 가치가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The changes in rice climatic yield potential (CYP) across the Korean Peninsula are evaluated based on the new climate change scenario produced by the National Institute of Agricultural Sciences with 18 ensemble members at 1 km resolution under a Shared Socioeconomic Pathway (SSP) and Representative Concentration Pathways (RCP) emission scenarios. To overcome the data availability, we utilize solar radiation for CYP instead of sunshine duration which is relatively uncommon in the climate prediction field. The result show that maximum CYP(CYPmax) decreased, and the optimal heading date is progressively delayed under warmer temperature conditions compared to the current climate. This trend is particularly pronounced in the SSP5-85 scenario, indicating faster warming, except for the northeastern mountainous regions of North Korea. This shows the benefits of lower emission scenarios and pursuing more efforts to limit greenhouse gas emissions. On the other hand, the CYPmax shows a wide range of feasible futures, which shows inherent uncertainties in future climate projections and the risks when analyzing a single model or a small number of model results, highlighting the importance of the ensemble approach. The findings of this study on changes in rice productivity and uncertainties in temperature and solar radiation during the 21st century, based on climate change scenarios, hold value as fundamental information for climate change adaptation efforts.