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Scale interaction between tropical instability Waves and low-frequency oceanic Flows
작성자 관리자 등록일 2012.10.15 조회수 1768
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Scale interaction between
tropical instability Waves and low-frequency
oceanic Flows


국종성



열대해양불안정파 (Tropical instability waves, TIWs)는 열대 태평양과 대서양에 에디 형태로 존재하는 해양의 현상이다. TIW는 적도해류시스템의 쉬어불안정성과 온도 경도에 의한 경압 불안정성에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 따라서 TIW는 해양의 장주기 변동과 밀접한 연관성을 가진다.

경년변동 시간규에서도 TIW는 열대 해양의 장주기 변동과 밀접한 연관성을 가진다. 특히, 열대 동태평양의 한랭혀의 경년변동에 TIW는 밀접하게 연관을 받게된다. 열대 동태평양의 대표적인 현상인, 엘니뇨 시기에 TIW의 활동은 감소하는 것으로 알려져 있다. 이는 남북간의 해양온도가 줄어들기 때문이다. 최근 연구에서는 TIW의 이런 변화가 엘니뇨의 활동을 줄여주는 음의 피드백으로 작용하는 것으로 알려져 있다.

중위도 대기에서 종관에디 활동은 중위도의 장주기 대기 활동을 강화시키는 역할을 하고 있다. 특히 최근 연구에 의하면, 종관에디의 피드백은 간단한 왼손의 법칙에 설명될수 있음을 관측자료와 이론적 배경을 통해 밝혀낸바가 있다. 즉
에디에 의한 와도속이 장주기 변동의 와도를 강화시켜준다는 것이다. 이러한 연구는 TIW가 해양활동 변동에 양의 피드백으로 작용할수 있음을 제안하고 있다.




해양의 TIW와 장주기 변동을 연구하기 위해 서울대 접합 대순환 모형의 기후예측 자료가 사용되었다. 서울대 접합대순환 모형은 TIW를 현실적으로 모의하는 것으로 나타났다. (그림1) 모형적분은 20년동안 6개의 앙상블 자료를 사용하여 분석되었다.





본 연구에서는 대기에서 발견된 에디피드백의 왼손의 법칙이 해양 변동에 적용되었다.
왼손의 법칙을 확인하기 위해, 동서방향 해류와 TIW에 의한 와도속과의 상관관계를 구하였다. 그 결과 강한 양의 상관 관계를 나타내었다. (그림 2).

이는 동쪽 방향의 해류에서는 북쪽 방향의 와도속이, 서쪽 방향의 해류에는 와도속이 남쪽일 가능성이 많다는 걸 의미한다. 이러한 결과는 왼손의 법칙과 잘 일치하는 것이다. 양의 상관관계는 TIW가 강한 지역에서 강하게 나타났다. 또한 계절적으로도 TIW 활동이 강한 계절에 상관관계도 강해지는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 대기뿐만 아니라 열대 해양에서도 에디피드백의 왼손의 법칙이 성립한다는 것을 의미한다.




TIW 피드백이 어떻게 왼손의 법칙을 만족하는지 살펴보기 위한여, 장주기 해류변화에 따른 TIW의 구조변화를 조사하였다. 그 결과 해류의 쉬어에 의해 TIW의 구조가 변형되어 와도를 변화시키는 것으로 나타났다. (그림 3)

이러한 구조변화만을 고려했을때, 와도속의 변화를 설명할 수 있게 되었다. 그 결과로 생성된 와도속은 장주기 해양변동에 의한 와도를 강화시켜주게 되고, 이결과 양의 피드백의 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.

 

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