대서양 메리디언 오버터닝 순환(AMOC)은 지구 기후 시스템에서 매우 중요한 역할을 하는 해양 순환 현상입니다. AMOC는 대서양을 따라 남북으로 흐르는 거대한 해류로, 열과 염분을 수송하여 북반구와 남반구의 기후에 큰 영향을 미칩니다. 본 연구실은 AMOC의 변화가 전 지구적 기후에 미치는 영향, 특히 아시아 몬순, 북극 해빙, 그리고 중위도 기후 변동성과의 연관성을 심도 있게 연구하고 있습니다. AMOC의 약화나 변화는 북대서양과 유라시아 대륙의 기온, 강수 패턴, 그리고 극지방의 해빙 분포에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다. 최근 연구에서는 라브라도 해의 온난화와 염분 수송 피드백이 미래 AMOC 약화의 주요 원인임을 밝혔으며, 이는 유라시아 중위도 겨울 기온 변동성 증가와도 밀접하게 연결되어 있습니다. 또한, AMOC의 변화가 열대-극지 텔레커넥션을 통해 북극 및 중위도 지역의 이상기후를 유발할 수 있음을 다양한 기후 모델 시뮬레이션을 통해 규명하고 있습니다. 이러한 연구는 기후 변화에 따른 극한 기상 현상 예측, 해양-대기 상호작용의 이해, 그리고 미래 기후 시나리오 개발에 중요한 기초 자료를 제공합니다. 특히, AMOC와 관련된 기후 텔레커넥션 연구는 전 지구적 기후 시스템의 복잡한 상호작용을 해석하고, 장기적인 기후 예측의 정확도를 높이는 데 기여하고 있습니다.

아시아 여름 몬순은 동아시아와 남아시아 지역의 기후에 결정적인 영향을 미치는 대규모 대기 순환 현상입니다. 본 연구실은 몬순의 계절별, 연도별 변동성과 그 원인, 그리고 몬순이 극지방 해빙 및 전 지구적 기후와 어떻게 상호작용하는지에 대해 집중적으로 연구하고 있습니다. 특히, 몬순 강수의 급격한 변화, 중위도와 열대 대기 순환의 상호작용, 그리고 몬순과 관련된 극한 기상 현상(예: 홍수, 가뭄 등)에 대한 메커니즘을 다양한 관측 자료와 기후 모델을 통해 분석합니다. 극지 해빙의 동역학 연구는 북극 및 남극 해빙의 계절적, 장기적 변화와 그 원인을 규명하는 데 초점을 맞춥니다. 해빙의 변화는 극지방뿐 아니라 중위도 및 열대 지역의 기후에도 영향을 미치며, 최근에는 북극 해빙 감소가 유라시아 겨울 한파, 북극 진동, 그리고 대기-해양 상호작용에 미치는 영향이 주요 연구 주제로 부상하고 있습니다. 본 연구실은 해빙의 이동, 해빙-대기-해양 경계층 상호작용, 그리고 해빙 변동성의 예측 가능성에 대한 이론적·수치적 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 몬순과 극지 해빙의 변화가 전 지구적 기후 시스템에 미치는 영향을 이해하고, 미래 기후 변화에 대한 대응 전략 수립에 중요한 과학적 근거를 제공합니다. 또한, 해빙 모델 개발과 몬순 예측 기술의 고도화는 기후 재해 대응 및 정책 수립에 실질적인 기여를 하고 있습니다.

기후 시스템의 복잡한 상호작용을 이해하고 미래 기후를 예측하기 위해서는 첨단 기후 모델링 기술이 필수적입니다. 본 연구실은 최신 지구 시스템 모델(CESM2 등)을 활용하여 대기, 해양, 해빙, 육지 등 다양한 구성 요소의 상호작용을 정밀하게 시뮬레이션합니다. 특히, 특정 지역의 대기 변수나 해수면 온도(SST)를 인위적으로 조정하는 누징(nudging) 기법을 적극적으로 도입하여, 원인-결과 관계를 명확히 분석하고 있습니다. 누징 기법은 관측된 기상·해양 자료를 모델에 반영함으로써, 실제 기후 시스템에서 발생하는 다양한 현상의 재현성과 예측력을 크게 향상시킵니다. 예를 들어, 엘니뇨·라니냐와 같은 열대 해수면 온도 변화가 북극 기온, 해빙, 아시아 몬순 등에 미치는 영향을 정량적으로 평가할 수 있습니다. 또한, 지역별 SST 변화가 극지방 및 중위도 기후에 미치는 영향, 그리고 대기-해양 상호작용의 비선형적 특성을 규명하는 데에도 중요한 역할을 합니다. 이러한 첨단 모델링 및 누징 연구는 기후 예측의 불확실성을 줄이고, 미래 극한 기상 현상 및 장기 기후 변화에 대한 신뢰성 있는 시나리오를 제시하는 데 기여합니다. 또한, 정책 결정자와 사회 전반에 과학적 근거를 제공하여, 기후 변화 대응 및 적응 전략 수립에 중요한 역할을 하고 있습니다.