캐나다 북극군도는 중요한 국제 무역 항로로 이루어져 있으며, 대기 하층 기온인 국지 표면 공기온도(SAT)는 북반구 여름(6-7-8-9월) 동안 현장에서 해빙 용융을 크게 좌우한다. 그러나 북극군도 여름 SAT 변동성의 주요 요인은 아직 충분히 규명되지 않았다. 본 연구에서는 적도 인도양-서태평양(열대 인도-태평양) 대류가 유도하는 북상(극) 전파 로스비 파동 열차를 통해 북극군도 SAT에 미치는 영향이 러시아 북극 해수면 온도 이상(SSTA)에 의해 강하게 조절됨을 확인하였다. 러시아 북극 SSTA가 음(-)의 경우, 적도 방향으로 전파하는 로스비 파동 활동을 통해 동아시아 서풍 제트가 약화된다. 이때 약화된 서풍 제트는 북태평양 상공에서 잠재 와도(potential vorticity)의 자오면 방향 구배를 강화하여 북상 전파 로스비 파동이 북극군도로 유도되게 함으로써 결과적으로 국지 SAT에 영향을 미친다. 반대로 러시아 북극 SSTA가 양(+)의 경우에는 동아시아 서풍 제트를 강화하여 북상 전파 로스비 파동을 저해하며, 그 결과 열대 인도-태평양 대류와 북극군도 SAT 사이의 관계가 약화된다. 본 연구는 ‘열대-북극’ 연결의 변화가 배경 평균 흐기의 변화를 통해 북상 전파 로스비 파동의 형성을 바꿈으로써, 북극의 다른 지역에서의 열적 조건으로부터 기인한다는 기작을 제안한다.

현재 지구온난화에도 불구하고 북대서양 아북극 해역에서 나타나는 냉각 경향으로 정의되는 ‘웜밍 홀(warming hole)’의 미래에 관한 전망에는 큰 불확실성이 있다. 여기서 우리는 웜밍 홀의 향후 변화에 대한 불확실성이 자연적 변동성이나 기후변화 시나리오가 아니라 주로 모델 편향(model bias)에 기인함을 확인하였다. 관측 자료와 모델 결과는 북대서양 아북극 해역에서의 현재 시점 표층 밀도와의 관계를 통해 웜밍 홀의 미래 강도를 제약한다. 현재 시점 표층 밀도가 낮은 모델은 표층 밀도가 높은 모델에 비해 미래에 해양 심층 대류(oceanic deep convection)가 억제되어 더 약한 웜밍 홀 강도(즉, 더 강한 온도 상승)를 예측하는 경향이 있다. 이러한 관계는 모든 시나리오에서 견고하게 확인되었으며, 고배출 시나리오에서 웜밍 홀의 미래 강도에 대한 불확실성을 39% 감소시키는 데 사용되었다.