데이터
'사계 2050 - 대전'을 포함, '사계 2050'에는 CMIP 프로젝트를 통해 얻어진 기후 예측 데이터가 사용되었습니다. CMIP는 "결합모델 상호비교 프로젝트"라는 다소 어려운 이름의 약자인데, 전세계 기후과학, 의사 결정자 및 정책 입안자들을 위해 과거, 현재, 미래의 기후변화를 이해하기 위한 기후예측데이터를 제공하는 프로젝트 입니다.
이 예측값은 다양한 조건에 따라 다른 결과를 보여주게 되는데, 우리 인간이 사회경제적 활동을 통해 배출하는 온실가스의 양에 따라 대표적인 시나리오를 상정한 것이 RCP(Representative Concentration Pathways, 대표농도경로) 시나리오와 SSP(Shared Socioeconomic Pathways, 공통사회 경제경로) 시나리오 입니다. '사계 2050'에서는 RCP8.5 시나리오에 따른 데이터가 사용되었으며 '사계 2050 - 대전'에는 SSP5-8.5에 따른 연구결과도 적용되었습니다.
여러분의 이해를 돕기 위해, CMIP와 RCP/SSP에 대한 설명을 아래에 번역/인용 하였습니다. 각각의 출처는 주석을 참고하시기 바랍니다. 또한, 기후예측데이터를 이용한 국립기상과학원의 <2022 남한상세 기후변화 전망보고서> 제4장 우리나라 미래 기후 전망의 일부를 인용하였습니다. 모두 '사계 2050 - 대전'에 직·간접적으로 사용된 데이터 및 연구결과 이니, '사계 2050 - 대전'을 더욱 깊게 이해하고자 하시는 분들께 도움이 되기를 바랍니다.
결합 모델 상호 비교 프로젝트(Coupled Model Intercomparison Project)*
결합 모델 상호 비교 프로젝트(Coupled Model Intercomparison Project, CMIP)는 과거 및 현재 그리고 미래의 기후 변화에 대한 이해 증진을 그 목표로 한다. 이 프로젝트에선 강제적 요인 없이 기후 시스템** 의 자연적인 변동성으로 인해 일어나는 기후 변화, 또는 여러 가지 기후 모델 상황에서 기후 강제력(radiative forcing: 기후 변화에 영향을 끼치는 다양한 외부 인자들)이 변화할 때 그 반응으로 나타나는 기후 변화를 다룬다. CMIP는 과거에 관한 기후 모델의 타당성을 평가하고 미래 예측 모델에서 나타나는 다양한 원인을 정량화하고 있다. 또한 기후 모델 반응에 대한 이해를 높이기 위해 최적화된 실험도 이뤄지고 있다. 장시간을 아우르는 이러한 반응 외에 특정 시간 및 공간대를 대상으로 기후 시스템을 예측할 수 있는지 알아보는 것은 물론, 관측된 기후 상태로부터 기후를 예측하는 실험도 이뤄지고 있다. CMIP의 중요한 목표는 다양한 모델에서 나온 결과를 표준화된 형식으로 널리 알리는 것이다.
CMIP는 1995년 결합 모델링 실무 그룹(Working Group on Coupled Modelling, WGCM)의 지원 하에 시작됐다. 첫 번째로 진행한 공통 실험에선 최적화된 강제력에 모델이 어떻게 반응했는지를 비교했는데, 이 실험의 최적화된 강제력은 이산화탄소 농도를 연간 1%씩 높여서 얻은 고정 증가율이었다. 이후 CMIP는 다양한 실험을 개발했고 여러 가지 최적화된 강제력을 사용하여 모델을 통합함으로써 기후 변화의 이해를 높이는 실험을 계속하고 있다. 이제는 과거 기후 강제력의 변화 추정치 및 미래 변화 추정치를 가지고 기후 변화 모델을 통합 시뮬레이션 하는 실험도 진행하고 있다.
CMIP는 주요 실험 외에 기후 모델의 특정 반응을 이해하기 위해 일련의 소규모 모델을 상호 비교하는 “CMIP 맞춤 실험”도 진행하고 있다. 그중 한 가지는 지표면에서 열과 수분이 이동함에 따라 대서양 자오면 순환(Atlantic Meridional Overturning Circulation) 또는 열염분 순환(THC, thermohaline circulation)이 어떻게 달라지는지 알아보는 것이다. 또 다른 맞춤 실험은 북대서양 고위도 지역의 표층수 이동에 따른 기후 모델 반응을 알아보는 것으로 이른바 ‘수분 주입 실험’이라고 하며, 지금까지 이 데이터로 다수의 논문이 발표됐다.
CMIP 초창기부터 기후 모델의 운영자 외에 과학자들에게도 상호 비교 데이터를 제공하려는 활동이 있었다. 이러한 활동에는 다양한 문제 해결을 위한 수많은 협력체 조직이 요구된다. 대규모 데이터 집합에서 어떻게 원하는 데이터를 저장하고 검색하고 찾을 것인가 하는 하드웨어 문제부터 미국 서부 해안의 해양 데이터를 어떻게 얻을 것인지와 같은 소프트웨어 문제가 이에 해당한다. 미국 에너지부(DOE)의 기후 모델 진단 및 상호 비교 프로그램(Program for Climate Model Diagnosis and Intercomparison, PCMDI)이 가장 중요한 협력체이며 다양한 CMIP 활동과 데이터 집합 정보는
https://pcmdi.llnl.gov/about.html 에서 볼 수 있다.
CMIP의 모든 활동은 CMIP 패널과 WGCM 인프라 패널(WIP)이 협력하여 감독하고 있는데, 이 두 하위 조직은 WGCM의 지침에 따라 운영된다. CMIP 패널은 특정 모델을 중심으로 다각도 상호 비교를 진행하는 주체들과 협력하고 표준 CMIP 실험들과 통합함으로써 새로운 CMIP 단계별로 시너지 효과를 낼 수 있는 실험을 설계하고 있다. 또한 WIP는 CMIP 데이터의 정리 및 제공을 위시하여 CMIP를 지원하는 데 필요한 인프라의 통합 개발에 주력하고 있다.
번역: 신호경
* https://www.wcrp-climate.org/wgcm-cmip
** 기후 시스템: 기상이나 기후를 결정하는 광역적인 지구 열역학적 시스템으로, 대기권·수권·설빙권·지권·생물권 등 5개의 주요 요소로 구성된 고도로 복잡한 시스템
RCP/SSP*
I. RCP(Representative Concentration Pathways, 대표농도경로)
IPCC** 5차 평가보고서에서는 인간 활동이 대기에 미치는 복사량으로 온실가스 농도를 정하였다. 같은 복사강제력에 대해 사회-경제 시나리오는 여러 가지가 될 수 있다는 의미에서 ‘대표(Representative)’라는 표현을 사용한다. 그리고 온실가스 배출량 시나리오의 시간에 따른 변화를 강조하기 위해 ‘경로(Pathways)’라는 의미를 포함한다.
II. SSP(Shared Socioeconomic Pathways, 공통사회 경제경로)
IPCC 6차 평가보고서를 위해 2100년 기준 복사강제력 강도(기존 RCP 개념)와 함께 미래 사회경제변화를 기준으로 기후변화에 대한 미래의 완화와 적응 노력에 따라 5개의 시나리오로 구별되며, 인구통계, 경제발달, 복지, 생태계 요소, 자원, 제도, 기술발달, 사회적 인자, 정책을 고려하였다. SSP 전지구 시나리오(135km)는 2019년 12월부터, 동아시아(25km)는 2020년 12월 부터 기후정보포털을 통해 제공되며 남한상세 시나리오(1km)는 2021년 12월부터 제공되고 있다.
* 기상청 기후정보포털 - 기후변화 시나리오 http://www.climate.go.kr/home/CCS/contents_2021/Definition.html#;
** Intergovernmental Panel on Climate Change, 기후 변화에 관한 정부간 협의체
우리나라 미래 기후 전망*
① SSP5-8.5 시나리오에 따른 우리나라의 현재(2000~2019년) 대비 21세기 전반기(2021~2040년), 중반기(2041~2060년), 후반기(2081~2100년)의 평균기온, 평균 강수량, 강수일수 변화.
② SSP5-8.5 시나리오에 따른 현재(2000~2019년)와 미래 기간별 우리나라 계절 지속기간 변화. 그림의 가장 안쪽부터 바깥쪽까지 순서대로 현재, 21세기 전반기･중반기･후반기.
③ SSP5-8.5 시나리오에 따른 현재(2000~2019년)와 미래 기간별 우리나라의 일 최고기온 연 최대값(상)과 일 최저기온 연 최소값(하) 변화(℃).
* <2022 남한상세 기후변화 전망보고서> 발췌: 기상청 기후정보포털 - 발간물 - 기후변화 시나리오 http://www.climate.go.kr/home/bbs/view.php?code=71&bname=scenario&vcode=6752
