1. 서 론

한반도는 몬순의 영향을 받아 겨울에는 북서풍, 여름에는 남풍이 분다(Fig. 1). 여름철에 동해 남부 감포-울기해역(Fig. 2(a))은 연안에 평행한 남서풍이 우세하다. 이 때 연안의 표층수는 에크만(Ekman)수송에 의하여 외해로 밀려가고 연안에서 저층수가 표층으로 올라오는 용승이 발생하여 표층수온이 하강한다(Byun, 1989; Lee, 1983; Shin et al., 2018). 동해 남부해역의 표층은 대한해협으로부터 북상하는 대마난류수가 존재하고 그 아래층은 동해북부에서 형성되어 동해안을 따라 남하하는 북한한류수가 존재하며 그 아래에 심층수가 존재한다(Chang et al., 2015). 감포-울기해역의 용승된 해수는 용존산소가 높은 것으로 보아 북한한류수와 연관된 것으로 보인다(Lee and Kim, 2003). 감포-울기해역의 용승에 영향을 주는 요소는 바람 이외에 성층구조도 중요하게 고려하여야 한다. 동한 난류가 강한 시기에는 해류가 지형류 균형을 이루기 때문에 연안쪽으로 수온약층이 올라와 있어 용승이 발생하기 쉬운 구조가 된다(Lee et al., 2003; Seung, 1986).

Fig. 2.

Climatological mean wind fields of NCEP/NCAR reanalysis data from 1948 to 2018 in January (a) and July (b).

Fig. 2.

Study area with wind data stations of the NCEP/NCAR W (35°N, 130°E) and the Ulsan buoy U (35.35°N, 129.84°E) (a). Pressure data points to calculate mean sea level pressure in the northwest (blue dots) and the southeast (red dots) of the wind data point W (b).

연안용승은 저층의 풍부한 영양염을 표층의 유광대로 공급하는 역할을 하므로 식물플랑크톤이 번성할 수 있는 환경을 만든다. 감포-울기 연안해역에서 여름철 용승에 의한 표층 냉수대의 식물플랑크톤 양이 외해보다 높은 것이 관측되었다(Han et al., 1998). 일반적으로 해양에서 식물플랑크톤은 봄번성과 가을번성이 일어나는데 감포-울기해역은 여름번성이 한번 더 일어나는 것으로 나타났다(Shin et al., 2018). 이러한 연안 연안용승 현상으로 인하여 동해 남서 해역은 동해의 타 해역보다 생산성이 높다(Yoo and Park, 2009).

이베리아 반도 연안, 남서아프리카 연안, 북아메리카 서부 연안, 남아메리카 페루 연안과 같은 세계주요 용승 해역은 지구온난화에 의해 해양과 대륙의 기압차이가 더욱 커지게 되어 용승을 일으키는 연안에 평행한 바람이 더 세지고 이에 따라 연안 용승이 강화될 것으로 예측하였다(Bakun, 1990; Sydeman et al., 2014). 동해 남부 연안 감포-울기 해역의 경우 1968년부터 2012년까지의 부산바람을 분석한 결과 세계주요 용승 해역과 달리 여름철 용승을 일으키는 바람이 과거에 비하여 약해지는 경향을 발견하였으나 변화추세가 경변변동에 비하여 작아 통계적으로 의미 있다고 주장할 수는 없었다(Shin et al., 2018). 본 연구에서는 NCEP/NCAR 재분석 자료를 이용하여 이전의 자료보다 더 긴 1948년부터 2018년까지의 시계열자료를 분석하여 변화 추세를 분석하였다. 또한 최근 2012년 이후의 용승지수 변화를 살펴보고 용승지수가 최대로 나타난 시기와 최소로 나타난 시기의 기압배치를 알아보고자 한다.

2. 자료 및 방법

용승지수는 용승의 세기를 수치로 나타낸 것이다. 용승지수는 해표면 바람에 의한 에크만 수송량을 계산하여 나타내는 방법(Schwing et al., 1996)과 인공위성 표층수온 자료를 이용하여 연안과 외해의 수온차이를 계산하여 나타내는 방법(Benazzouz et al., 2014; Nykjær and Van Camp, 1994)이 있다. 에크만 수송량으로 계산한 지수는 용승된 해수를 정량적으로 산출할 수 있지만 해표면에 용승된 저층 냉수가 나타났는지는 알 수 없는 단점이 있다. 반면에 해표면 수온으로 계산한 용승지수는 정량적으로 용승된 해수의 양을 계산할 수는 없지만 용승이 나타난 상태는 정확히 표현한다. 이 두 지수는 상관관계가 높고 서로 보완하는 관계이다. 최근에는 기존의 에크만 수송량으로 계산한 용승지수에 바람으로 인한 해수면 기울기가 에크만 수송 방향과 반대로 흐르는 지형류까지 고려한 개선된 용승지수를 만들기도 하였다(Jacox et al., 2018).

한편, 용승을 일으키는 바람이 부는 시간과 해양내부의 저층냉수가 표층으로 이류되는 시간의 비율로 정의된 '용승나이(upwelling age)'라는 프락시는 연안 용승 지역에 대한 용승 경향을 정량화하기 위해 개발되었다(Jiang et al., 2012). 용승나이가 1보다 크면 용승이 발생하는 것이고 1보다 작으면 발생하지 않는다. 저층냉수 이류 시간은 밀도약층 수심, 해저면 기울기, 바람응력으로 계산된다. 밀도약층은 시기에 따라 변하므로 실측자료나 수치모델자료가 필요하다.

본 연구에서는 동해남부해역의 용승지수가 장기간에 걸쳐 어떤 변화가 있었는지 살펴보기 위하여 바람을 이용하여 계산된 용승지수를 사용하였다. 해양 대기 상호작용을 연구하기 위해서는 해상에서 직접 관측한 기상자료가 필요하지만 장기간 관측 자료는 매우 드물다. 연안 용승 연구에 육상에서 관측한 바람을 많이 적용하지만 육상에서 관측한 바람 방향은 지형에 의해 영향을 받으며 해상보다 마찰이 크고 관측 고도도 높아서 적용하는데 주의가 필요하다. 최근에 해상에 부표를 설치하여 해양 기상을 직접 관측하지만 기후변화에 대한 연구를 진행할 만큼 자료가 축적 되지는 않았다. 기상모델 재분석자료는 관측자료를 동화하여 산출한 것으로 해상에도 격자 점이 있으므로 해양 기후변화 연구에 활용 가능하다. 본 연구에서는 NCEP/NCAR 재분석자료(https://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanalysis.surface.html)를 이용하였다. 내려 받은 자료의 기간은 1948년 1월부터 2018년 9월까지의 월 평균 해수면 바람과 기압이며 수평해상도는 2.5°×2.5°이다. 재분석자료의 바람과 비교하기 위해 부산 바람자료를 기상청 기상개방자료포털(https://data.kma.go.kr/cmmn/ main.do)에서 내려 받았다. 그리고 2015년부터 2018년까지 기상청 울산 부이에서 관측한 해상풍 자료도 비교를 위해 사용하였다.

용승지수는 미국 NOAA에서 사용하고 있는 연안에 평행한 성분의 바람 응력을 지구자전에 의한 코리올리변수로 나눈 값을 사용하였다(Schwing et al., 1996). 바람응력은 다음과 같은 식으로 계산하였다.

여기서 ρ_a는 공기밀도(1.225 kg·m^-3), C_d는 항력계수(drag coefficient, 0.0013), $\mathbf{v}$는 바람벡터를 뜻한다. 용승지수는 다음과 같이 표현된다.

여기서 𝜏_y는 연안에 평행한 성분의 바람응력, f는 코리올리변수이다. 용승지수 M_x는 동해남부의 경우 양수일 경우 용승이 일어나고 음수일 경우 침강이 일어난다.

3. 결 과

3.1 재분석자료 바람과 관측 바람의 비교

Fig. 1은 연구에 사용한 NCEP/NCAR 재분석자료의 1월과 7월의 평균 해수면 바람장이다. 감포-울기 연안 용승 연구에 활용되었던 부산 바람과 NCEP/NCAR 재분석자료 중 정점 W (35°N, 130°E)의 바람, 울산 부이의 정점 U (35.35°N, 129.84°E)의 바람과 W정점(Fig. 2) 바람을 비교하였다(Fig. 3). 제곱평균제곱근(root mean square; rms)은 부산바람(rms_u = 1.32 m·s^-1, rms_v = 1.52 m·s^-1)보다 재분석자료(rms_u = 2.25 m·s^-1, rms_v = 2.42 m·s^-1)가 1.6-1.7배가 더 크게 나타났다. 재분석자료의 W정점 바람과 부산 바람의 선형회귀분석 결과, 동서성분은 기울기 1.36 절편 0.49이고 결정계수(R²)는 0.76로 계산되었고, 남북성분은 기울기 1.24 절편 -0.50이고 결정계수(R²)는 0.70로 계산되었다. 즉, 부산 바람보다 재분석자료 바람이 더 크게 나타났다. 이것은 부산 바람 관측 위치가 육상이기 때문에 위치는 다르지만 비교대상인 재분석자료 W 정점의 바람보다 약한 것으로 생각된다. 울산 부이 (U 정점) 바람의 제곱평균제곱근은 동서성분 2.4 m·s^-1, 남북성분 2.2 m·s^-1로 재분석자료와 크기가 비슷하였다. U 정점과 W 정점의 선형회귀분석 결과, 동서성분은 기울기 0.90 절편 0.64 이고 결정계수는 0.83으로 계산되었고, 남북성분은 기울기 0.79 절편 -0.50이고 결정계수는 0.91으로 나타났다. 재분석자료와 부이에서 관측한 자료의 상관계수는 부산에서 관측한 자료와의 상관계수보다 더 높았다. 즉, 재분석자료는 해상에서 관측한 자료보다는 바람이 다소 약하게 계산되었지만 상관관계가 매우 높아 재분석자료의 W 정점 바람으로 동해남부연안의 용승지수 변화를 분석하는데 적당한 것으로 판단된다.

Fig. 3.

Zonal wind scatter plots and linear regression line between Busan and station W (a), and the same as (a) except the meridional wind (b). Zonal wind scatter plots and the linear regression line between station U and station W (c), and the same as (c) except the meridional wind (d).

동해 남부 감포-울기 연안 용승에 영향을 주는 바람 성분을 구하기 위해 W정점 바람을 오른쪽으로 22.5° 좌표 축을 변환하여 동해남부 해안선과 평행한 성분에 대한 월별-연도별 풍속 분포를 Fig. 4에 나타내었다. 남남서풍은 양의 값, 북북동풍은 음의 값으로 표시되었다. 용승을 일으키는 남남서풍이 대체로 4월부터 불기 시작하여 8 월까지 유지되며 7월에 강한 것을 알 수 있다. 과거 1960년대 말까지는 남남서풍이 강했으나 이후 약해지는 경향이 보인다. 또 북북동풍이 과거에는 11월에 강했으나 점차 9-10월에 강하게 나타났다. 1월과 2월의 북북동풍도 점차 약해지는 경향이 보인다.

Fig. 4.

Contours of alongshore wind speed at station W (35°N, 130°E) of NCEP/NCAR reanalysis data.

3.2 용승지수의 장기 변화

해안선에 평행한 바람 성분으로 계산한 용승지수를 각 월별로 그래프로 나타내고 1차선형회귀선을 표시하였다(Fig. 5). 양의 용승지수는 연안용승이 나타남을 뜻하고 음의 용승지수는 연안침강이 일어남을 뜻한다. 1월과 2월은 음의 용승지수가 줄어드는 경향이 있고 6월과 7월에는 양의 용승지수가 줄어드는 경향이 있다. 9월에는 음의 용승지수가 증가하고 11월은 감소하는 경향이 있다.

Fig. 5.

Time plots of the upwelling indices and linear regression lines (red line) for each month. Horizontal and vertical axes represent time (year) and upwelling index (kg·(m·s)^-1), respectively.

각 월별 용승지수의 평균과 표준편차, 선형회귀선에 대한 95% 신뢰구간과 유의확률(p-value)을 Fig. 6에 요약하여 표시하였다. 평균 용승지수가 양의 값을 보이는 기간은 4월부터 8월까지이며 7월에 최대 값을 보인다(Fig. 6(a)). 7월에 용승지수가 최대이지만 표준편차도 최대로 나타나서 경년변동이 심하다는 것을 알 수 있다. 나머지 기간에는 평균용승지수가 음의 값을 보인다.

Fig. 6.

(a) Monthly mean upwelling indices and its standard deviations. (b) Monthly linear regression coefficients, 95% confidence intervals and p-values of the coefficients.

선형회귀선의 기울기가 음의 값을 갖는 기간은 5월부터 10월까지이고 나머지 기간은 양의 값을 보인다(Fig. 6(b)). 평균용승지수가 양의 값을 갖는 5, 6, 7, 8월의 추세기울기가 음수로 나온 것은 장기적으로 용승이 감소한다는 것을 의미한다. 그 중 6월과 7월은 통계적으로 의미 있을 정도로 감소한 것을 보여준다. 평균용승지수가 음인 1, 2, 3, 11, 12월은 용승지수가 증가하는 경향을 갖는다. 이것은 연안침강이 과거에 비하여 약하다는 것을 의미하며 1월과 11월은 통계적으로 의미 있는 용승지수 증가 추세를 보였다. 9월은 평균용승지수가 음의 값으로 연안침강이 일어나는데 용승지수가 감소하는 추세여서 과거에 비하여 침강이 강화되는 것을 의미한다(Figs. 5, 6).

평균용승지수가 양의 값을 갖는 5, 6, 7월의 용승지수를 합하여 연도별 변화를 도표로 제시하였다(Fig. 7). 경년변화가 있지만 전체적으로 용승지수가 유의확률(p-value < 0.01)을 고려할 때 통계적으로 의미 있는 감소 추세(-6.97 kg·(m·s·year)^-1)를 확인할 수 있었다. 최근 30년(1989-2018)에도 용승지수가 감소하는 추세(-3.67 kg·(m·s·year)^-1)이지만 경년변동이 커서 통계적으로 의미 있지는 않았다(p-value ~ 0.52). 10년 이동평균 변화선을 보면 1960년대 말에 용승지수가 급격히 낮아지고 이후 큰 변화가 없는 것을 볼 수 있다. 10년 이동평균 용승지수 선이 1967년에 기울기가 달라진다. 이 해를 경계로 용승지수 평균이 달라지는데, 1948년에서 1966년까지의 평균은 760 kg·(m·s)^-1이고 이후 1967년에서 2018년까지의 평균은 324 kg·(m·s)^-1로 436 kg·(m·s)^-1 만큼 차이가 났다.

Fig. 7.

The time plot of the sum of upwelling indices of May, June and July (the light blue line) and its 10 years moving average (the blue line). Linear regression lines for the whole period (the red line) and a recent 30-year period (the green line) were added. The mean values of upwelling indices from 1948 to 1966 and from 1967 to 2018 were represented by the red dashed lines.

3.3 용승지수와 해수면기압의 변화

용승지수는 해안에 평행한 바람성분과 밀접하며 바람은 기압의 차이에 의하여 발생하므로 W정점을 중심으로 북서쪽(35-50°N, 114-129°E)과 남동쪽(20-35°N, 129-144°E) 영역(Fig. 2(b))을 잡아 NCEP/NCAR 재분석자료 해수면기압을 분석하였다(Fig. 8). 북서쪽 영역의 기압은 겨울에 높고 여름에 낮으며 연평균은 남동쪽 보다 높고 표준편차도 크다(Fig. 8(a)). 반면에 남동쪽은 계절변화는 하지만 북서쪽에 비하면 진폭이 작고 표준편차도 작다(Fig. 8(c)). 북서쪽과 남동쪽의 기압 차이는 북서쪽 지역 기압의 변화를 따른다(Fig. 8(e)). 북서쪽의 기압이 1, 2, 3월과 9, 10, 11, 12월에는 남동쪽의 기압보다 높지만 4월부터 8월까지는 남동쪽이 높다.

Fig. 8.

Monthly mean sea level pressures (SLP) and its standard deviations in the northwest area (a), in the southeast area (c), and their differences (e). Monthly linear trends, confidence intervals of 95%, and p-values for the SLP in the northwest area (b), in the southeast area (d), and their differences (f). See Fig. 2 (b) for the area.

NCEP/NCAR 재분석자료의 W정점을 중심으로 북서쪽과 남동쪽 영역 기압 차가 양수(북서쪽 기압 > 남동쪽 기압)일 경우 북북동풍이 불고 그 반대로 음수(북서쪽 기압 < 남동쪽 기압)일 경우 동해남부 연안용승을 일으키는 남남서풍이 분다(Fig. 9). 이 기압차이와 해안에 평행한 바람 사이는 역의 상관관계이며, 상관계수는 4월에 가장 낮고(r = -0.56) 7월에 가장 높게 나타났다(r = -0.80).

Fig. 9.

Monthly correlation coefficients (r) between the sea level pressure differences (horizontal axis, unit: millibar) and the alongshore wind speeds (vertical axis, unit: m·s^-1). Red lines represent linear regression lines.

따라서 용승지수가 장기적으로 변화하는 것은 기압차이가 변하는 것과 연관이 되어 있다. 평균용승지수가 양인 4월부터 8월 중 5월부터 8월에 용승지수가 감소 추세에 있다(Fig. 6). 북서쪽 영역과 남동쪽 영역의 해수면기압의 장기 변화 추세를 살펴보면 북서쪽 영역은 5월부터 10월까지 해면기압이 통계적으로 상승하는 추세가 나타났다(Fig. 8(b)). 남동쪽의 해면기압의 변화추세는 통계적으로 의미가 없는 미미한 변화추세를 보인다(Fig. 8(d)). 그러므로 두 영역 사이의 기압차이에 대한 변화 추세는 북서쪽 기압의 변화 추세에 기인한다. 북서쪽 영역 기압의 변화 추세가 4월부터 10월까지 증가하는데 두 영역간의 기압 차이도 증가 추세를 보인다(Fig. 8(f)). 4월부터 8월까지는 기압차이가 음수여서 남남서풍이 부는 시기인데 기압차이 추세가 양의부호를 갖는다는 것은 남남서풍이 감소한다는 것을 의미한다. 이것은 용승지수의 추세가 5, 6, 7, 8월에 감소하는 것과 일치한다(Fig. 6(b)). 9월과 10월에는 평균적으로 용승지수가 음수인데 기압차이가 증가 추세에 있다는 것은 북북동풍이 증가하는 것을 의미한다(Fig. 4). 반면에 2월과 11월에는 평균기압차이는 양수인데 기압차이 추세가 음수이다(fig. 8(e), (f)). 즉, 2월과 11월에는 북북동풍이 감소추세에 있으며 이 시기의 음의 용승지수가 양의 추세를 보인다(Fig. 6, Fig. 8(f)).

3.4 최근의 7년간 용승지수 변화

최근 7년간(2012-2018)의 용승지수 변화를 파악하기 위해 3월부터 8월까지 각 월별로 연변화를 최근 30년간(1989-2018)의 평균과 표준편차와 함께 제시하였다(Fig. 10). 3월의 평균용승지수는 평균적으로 음의 용승지수이지만 2013년의 경우는 양의 용승지수를 나타냈다. 4월에는 2014, 2015, 2016년을 제외하고 평균 이상의 용승지수지수를 보였다. 5월에는 2014, 2015, 2017년을 제외하고 평균보다 낮았다. 6월에는 7년간 평균보다 높은 해가 없었다. 7월에는 2013년과 2017년에 평균보다 높은 용승지수를 보였다. 8월에는 2012, 2013, 2018년간은 평균보다 높고 그 외의 년도는 평균보다 낮았다. 5, 6, 7, 8월 용승지수는 감소 추세에 있는데 최근 7년의 자료에서도 6월은 평균보다 낮았고 5월과 7월에는 2년만 평균보다 높았다. 해에 따라 연변동이 심함을 도표에서 알 수 있지만 변동이 가장 큰 7월의 경우 2013년은 표준편차의 3배 이상 큰 해이고 2018년은 표준편차만큼 낮은 해였다.

Fig. 10.

Yearly variations of the upwelling indices for 7 years (from 2012 to 2018) from March to August. Red solid lines and red dotted lines represent recent 30 years (from 1989 to 2018) mean and its standard deviations, respectively.

2013년 7월과 2018년 7월의 기압배치가 어떤 상태였는지 알아보기 위해 최근 30년 평균해수면 기압분포와 함께 2013년과 2018년 7월 평균해수면기압 분포를 제시하였다(Fig. 11). 기후평균 해수면기압 7월의 분포는 동해남부 연안에 평행한 바람이 불기에 적합하도록 일본 남쪽에 북태평양 고기압이 확장하여 있고 한반도 서쪽 중국 대륙에 저기압이 발달하여 있다(Fig. 11(a)). 2013년 7월에는 일본 남동쪽의 1011 millibar 등압선이 평년에는 27°N, 139°E 부근에 있으나 2013년에는 일본과 대만 사이로 세력이 서쪽으로 확장하여 27°N, 126°E 부근까지 뻗어있었다. 또한 중국 대륙 33°N, 115°E 에 있던 저기압은 1004 millibar에서 1002 millibar로 낮아졌으며 한반도 북쪽 중국 대륙 50°N, 125°E 의 대기압이 1004 millibar에서 1001 millibar로 낮아져 한반도 북서쪽과 남동쪽의 기압차이가 평년보다 커지게 되었다. 반면에 2018년 7월에는 북태평양 고기압의 서편 경계가 1011 millibar를 기준으로 33°N, 140°E로 평년보다 북쪽으로 이동하였으며 중국대륙 저기압이 남동쪽으로 확장하여 기압배치가 동해남부 연안에 평행한 성분인 남서풍보다는 연안에 수직한 남동풍이 불기에 적합한 구조를 가지고 있었다.

Fig. 11.

Climatological mean of sea level pressure in July from 1989 to 2018 (a), mean sea level pressure in July 2013 (b) and July 2018 (c). Unit is millibar.

4. 요약 및 토의

동해 남부 연안용승에 대한 장기변화 추세와 최근의 변화를 알아보기 위해 1948년 1월부터 2018년 9월까지의 월평균 바람과 해수면기압을 NCEP/NCAR 재분석자료를 이용하여 분석하였다. 용승이 발생하는 양의 평균용승지수가 나타나는 월은 4월부터 8월까지이며 7월에 용승지수가 최대 값을 보였다. 용승지수는 장기적으로 5, 6, 7, 8월에 감소추세였으며 이중 6, 7월에는 통계적으로 의미 있는 감소 추세를 보였다. 용승지수가 비교적 큰 5, 6, 7월에 대한 용승지수 합의 10년 이동평균은 1960년대 후반을 기준으로 급격히 감소하였다. 이 합은 1966년까지의 용승지수 평균(760 kg·(m·s)^-1)과 1967년 이후 용승지수 평균(324 kg·(m·s)^-1) 사이에 차이가 뚜렷하였다. 용승지수의 감소추세는 한반도 북서쪽과 남동쪽의 기압차이와 관련이 있고 5, 6, 7, 8월 한반도 서쪽의 중국대륙의 기압이 높아지는 추세여서 용승지수 감소 추세가 나타났다. 최근 7년간 용승지수를 살펴본 결과 2013년 7월에 기후평균 표준편차의 3배 이상으로 높게 나타났다. 이것은 한반도 북서쪽의 중국대륙에 평년보다 낮은 저기압이 발달한 것과 한반도 남동쪽 북태평양고기압의 서쪽 경계가 강화된 영향을 받아 기압 배치가 남서풍이 강하게 부는 구조가 형성되었기 때문이다. 반대로 2018년 8월 용승지수는 평년평균의 표준편차만큼 작은 음의 용승지수가 나타났다. 이것은 평년의 기압배치와 비교하여 한반도 북쪽의 기압이 높았고 북태평양고기압 서쪽 경계가 평년보다 북쪽에 있어 남서풍보다는 남동풍이 부는 구조로 기압이 배치되었기 때문이다.

동해남부 연안용승지수가 여름에 감소하는 경향에 대한 결과는 부산바람을 이용하여 계산한 이전 연구결과(Shin et al., 2018)와 일치하였다. 이전 연구에 사용한 45년(1968년부터 2012년)간의 자료로는 장기변동 추세가 경년변화에 비하여 작아서 용승지수 감소추세가 통계적으로 의미 있다고 결론을 내지 못하였다. 본 연구에서는 71년간(1947년부터 2018년)의 자료를 이용하여 용승지수 감소추세가 통계적으로 의미 있는 것으로 확인하였다.

세계 주요 용승 해역은 미국 서부연안, 페루 연안, 이베리아반도(Iberian Peninsula), 남아프리카 서부연안과 같은 동안경계류(Eastern Boundary Current)에서 일어난다. 용승이 지구온난화에 의해 증가할 것이라는 결과(Bakun, 1990; Sydeman et al., 2014)는 동해남부해역의 환경과 부합하지 않는다. 동해남부 해역은 서안경계류(Western Boundary Current) 해역으로 해양성 고기압 중심이 세계 주요 용승 해역과는 반대로 멀리 떨어져 있다. 연구영역에서 용승이 일어나는 시기의 해양 기압은 큰 변화가 없는 반면에 육지의 기압이 높아지는 현상은 지구온난화에 의해 세계주요 용승 해역에서 일어나는 변화와 다른 현상이다. 동해남부 연안의 바람은 몬순에 의하여 영향을 받는데 기후변화에 의해 겨울이나 여름 모두 몬순이 약화(Hori and Ueda, 2006; Li et al., 2010)되어 연구해역의 용승지수가 감소하는 경향을 보이는 것으로 이해된다.

용승지수를 5, 6, 7월 합한 변화를 보면 용승지수가 선형적으로 감소하기 보다는 1967년을 기준으로 이전과 이후에 평균적인 차이가 컸다. 최근 30년의 5, 6, 7월 평균 용승지수 변화 추세는 감소경향을 보이지만 통계적으로 신뢰수준이 높지는 않다. 1948년에서 1966년까지의 평균 해면기압 분포와 1967년에서 2018년까지의 해면기압 분포를 비교하면 1967년 이전에 중국 대륙의 저기압이 더 낮았던 것을 알 수 있다(Fig. 12). 이것은 이시기를 기점으로 용승지수에 변화를 주는 중국 대륙의 저기압의 기후 상황이 변화(climate regime shift)하였을 것으로 추측된다. 자연적인 이유 외에 NCEP/NCAR 재분석자료는 자료동화 결과이기 때문에 이 시기를 기준으로 관측 자료의 양과 정확도가 변하면서 발생한 문제일 수도 있으므로 이에 대한 심층적인 추가 연구가 필요하다.

Fig. 12.

Mean of sea level pressure averaged in May, June and July from 1948 to 1967 (a) and from 1968 to 2018 (b). Unit is millibar.