| 한반도·동아시아 미래 가뭄 전망 |
[참고 1] 미래 전지구 수문순환의 변화 |
[참고 2] 동아시아 물순환 변화 |
참고 문헌 |
한반도·동아시아
미래 가뭄 전망
강수변화 전망
- RCP 8.5 시나리오에 기반 한 현재(1971∼2000) 대비 미래(2070~2099) 강수변화 전망.
- 여름철 동아시아 대부분의 지역에서 강수량이 증가하나, 겨울철 남중국해에서 일본 남해상에 이르는 지역에서 강수량이 감소할 것으로 전망됨.
- 동아시아평균 강수량은 약 5.5% 증가. 여름철은 15.3% 증가하며 겨울철은 7.3% 감소할 것으로 전망됨.
그림 1. HadGEM-AO 미래기후시나리오의 동아시아 강수량 변화. [국립기상과학원, 2012 그림 4.7]
하천 유출량 변화 전망
- 한강과 낙동강의 유출량은 한반도 강수량의 계절변동과 유사함.유출량의 계절변화는 대체로 7월에 최대값, 겨울과 봄철에 최소값이 나타남.
- 한강과 낙동강의 유출량의 변화는 21세기 후반으로 갈수록 유출량이 증가하며, 특히 여름철 유출량의 증가가 다른 계절에 비해 클 것으로 전망됨.
그림 2. HadGEM-AO 미래기후시나리오의 한반도 유출량 변화. [국립기상과학원, 2012 그림 4.9, 10]
하천 저수용량과 증발량 전망
- 미래 동아시아 강수량의 증가로 인해 하천 유출량 증가하고 이에 따라 하천 저수용량이 증가할 것으로 전망됨. 온실가스 증가에 따른 미래 동아시아 기온 상승은 지표면 증발에도 큰 영향을 미침.
- 강수량의 증가가 유출량과 하천 저수용량을 증가시키지만 기온의 상승으로 인해 지표면 증발을 더욱더 활발해 짐. 따라서 동아시아 지역에서 21세기 후반으로 갈수록 증발량이 점점 증가할 것으로 전망됨.
그림 3. HadGEM-AO 미래기후시나리오의 동아시아 하천 저수용량 변화. [국립기상과학원, 2012 그림 4.11, 12]
토양수분 전망
- 미래 지표 증발량이 크게 증가함에 따라 지표면부근 (0∼10 cm)에서 토양수분의 감소가 21세기 후반으로 갈수록 뚜렷해짐.
- 강수와 하천 저수용량이 증가하는 것과는 반대로 중국 일부 지역을 제외하고 한반도와 일본전역에서 지표 부근 토양수분의 감소가 전망됨.
- 반면, 토양 깊숙이 들어갈수록 토양수분이 감소하는 영역이 줄어들어 깊은 토양에서는 토양수분이 증가할 것으로 전망됨.
그림 4. HadGEM-AO 미래기후시나리오의 동아시아 토양수분 변화. [국립기상과학원, 2012 그림 4.13, 16]
우리나라 미래 가뭄 전망
- 미래 가뭄의 경향은 봄철 및 겨울철에 크게 증가할 것으로 전망되었으며, 미래 기후변화가 기상학적 가뭄 보다는 수문학적 및 농업적 가뭄에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었음(손경환 등, 2014).
- 단기간의 지속기간을 갖는 농업가뭄의 경우 현재보다 가뭄이 심화되며, 수문학적 가뭄의 경우 단기 및 장기간의 지속기간에 상관없이 모두 현재보다는 미래에 가뭄심도가 더 깊어질 가능성이 있음(김호성 등, 2010).
- 미래 한강유역의 물부족량은 장기적으로 증가하는 것으로 나타났으며 특정 소유역에서 물부족이 가중되는 모습을 보였으며, 장기적으로는 물부족 소유역이 한강유역 전체에서 증가가 예상됨(김수전 등, 2010).
[참고 1]
미래 전지구 수문순환의 변화
[참고 1] 미래 전지구 수문순환의 변화(IPCC 5차 평가보고서)
- 전지구에서 21세기에 강수는 점진적으로 증가할 것으로 전망되며, 강수 증가는 하층 대류권 수증기량의 증가율보다 작을 것으로 전망됨. 일부 중위도의 아열대 건조 지역은 강수가 감소할 가능성이 높음.
- 토양수분과 가뭄에 대한 미래전망은 다른 기후요소 비해 상대적으로 불확실하나, 지중해, 미국 남서부, 아프리카 남부 지역은 더 건조해 질것으로 전망됨. 남북반구 고위도 지역은 유출수 증가 가능성이 높으며 이는 강수 증가와 일치함.
- 동아시아는 강수와 증발량이 증가하고 토양 수분은 다소 감소할 것으로 전망됨.
그림 5. 미래기후시나리오의 전지구 연평균 수문순환 변화. [IPCC, 2013 TFE. 1, 그림 3]
[참고 2]
동아시아 물순환 변화
[참고 2] 동아시아 물순환 변화
※ 물 순환은 인접한 국가 간에 유기적으로 연결되어있음.
※ 우리나라 인근 봄철 강수량은 육지 증발 수분의 영향이 62%.
※ 21세기 말에는 육지 증발 수분의 영향이 감소함.
- 지역 강수량은 외부에서 유입된 수분의 영향이 크며, 수분을 공급하는 지역의 증발량 변화에 민감하게 반응함. 특히 강수량이 육지 증발에서 비롯된 경우에 증발 지역의 토지, 식생 등의 변화에 매우 민감함.
- 따라서 지역 강수의 특성을 이해하기 위해서는 지역강수의 수분이 어디에 근원하며, 얼마나 영향을 받는지 알아야 함.
그림 5. 미래기후시나리오의 전지구 연평균 수문순환 변화. [IPCC, 2013 TFE. 1, 그림 3]
□ P. W. Keys et al. (2017)
- 물 순환은 각 국가 간에 유기적으로 연결되어있음.
- 물 순환과 관련하여 지역적, 국제적 규모의 협의가 필요함.
그림 6. 아시아 각 국가의 강수 소스. 선의 너비는 총 강수량에 대한 강수 소스의 비율.
두 국가 간에 강수 소스를 주고받는 경우, 선의 색은 수분을 더 많이 받는 국가의 색.
□ Guo et al. (2019)
- 우리나라 인근(Region3) 강수 중에서 자체증발에 의한 강수는 10%, 육지의 영향 51%, 해양의 영향 39%, 아열대의 영향 56%, 열대의 영향 34%
· 해양의 영향은 태평양과 인도양에서 각각 50%씩 영향을 받음
- 봄철에 육지 영향이 62%로 가장 큼.
· 겨울철의 눈과 얼어붙은 토양이 봄철에 증발하여 큰 영향을 미침.
Table 1. 우리나라 인근 계절별 강수소스(%) [Guo et al. (2019) Table 1]
| 계절 | 열대해양 | 열대육지 | 아열대해양 | 아열대육지 | 지역수분 |
|---|---|---|---|---|---|
| ANN | 28 | 6 | 11 | 45 | 10 |
| DJF | 17 | 9 | 36 | 29 | 9 |
| MAM | 20 | 8 | 9 | 54 | 9 |
| JJA | 33 | 6 | 7 | 44 | 10 |
| SON | 19 | 5 | 22 | 43 | 11 |
□ Kim et al. (2016)
- 동아시아에서 육지증발량에 기인한 육지 강수량의 비율은 약 66%
· 겨울철: 51%, 여름철: 70%
· 고도가 높은 지역은 자체적인 수분 재사용이 많음
- 한반도 인근에서 육지증발에 기인한 육지 강수량의 비율은 약 48%
· 겨울철: 50%, 여름철: 47%으로 한반도 인근 강수는 유라시아 대륙의 수분과 해양의 수분의 영향이 거의 동일하게 작용함.
- 한반도 인근에서 증발된 수분이 다시 육지에 강수로 내리는 비율 37%
- 미래(RCP8.5)에 한반도 인근 육지증발에 의한 강수의 비율은 45%로 감소
(a) (b)
그림 7. 연평균 육지 강수량에 미치는 육지 증발량의 영향(%).
(a) 20세기 후반(1970-1999), (b) 21세기 후반(2070-2099). [Kim et al. (2016) Fig. 2]
참고
문헌
참고문헌
- 국립기상과학원, 2012: 전지구 기후변화 보고서 2012.
- 김수전, 김병식, 전환돈, 김형수, 2010: 고해상도 RCM 자료를 이용한 기후변화가 한강유역의 수자원(이수적 측면)에 미치는 영향 평가, 대한토목학회논문집, 43(3), 295-308.
- 김호성, 박진혁, 윤재영, 김상단, 2010: 극한가뭄의 시공간적 특성에 대한 기후변화의 영향을 평가하기위한 SAD 곡선의 적용, 대한토목학회논문집, 30(6), 561-569.
- 손경환, 배덕효, 안재현, 2014: 미래기후-수문정보에 따른 국내 가뭄의 전망 및 분석, 한국수자원학회 논문집, 47(1), 71-82.
- Kim Jin-Uk, Johan Lee, Kyung-On Boo, Sungbo Shim, Jee-Eun Kim, and Young-Hwa Byun, 2016, Effects of Continental Evaporation for Precipitation Over East Asia in the Past and the Future of HadGEM2-AO Climate Model, Atmosphere, 26(4), 553-563.
- Keys Patrick W., Lan Wang-Erlandsson, Line J. Gordona, Victor Galaz, and Jonas Ebbesson, 2017, Approaching moisture recycling governance, Global Environmental Change, 45, 15-23.
- Guo Liang, Ruud J. Van Der Ent, Nicholas P. Klingaman, Marie-Estelle Demory, Pier Luigi Vidale, Andrew G. Turner, Claudia C. Stephan, AND Amulya Chevuturi, 2019, Moisture Sources for East Asian Precipitation: Mean Seasonal Cycle and Interannual Variability, JOURNAL OF HYDROMETEOROLOGY, 20, 657-672.
