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초기 토양수분 이상이란?
이 논문은 지역 기후 모델을 사용한 수치 실험을 기반으로 아시아 전역의 후속 강수 및 지표 기온에 대한 토양 수분 편차의 영향에 중점을 둡니다. 토양 수분 이상 현상은 봄, 여름 및 가을 실험에 대해 각각 3월 1일, 6월 1일 및 9월 1일에 적용되며 기후 평균과 극한에 미치는 영향을 조사합니다. 주요 발견 사항은 다음과 같습니다. 토양 수분 이상에 대한 지표면 기억은 중위도에서 더 길고 열대 지방에서 더 짧으며, 그러한 기억은 토양 수분-강수 피드백에 의해 강화됩니다. 습한, 혹은 건조한 초기 토양 수분 이상은 후속 강수량을 증가 및 감소시키고 지표 온도를 감소 또는 증가시킵니다. 강수량의 경우, 가장 강한 영향은 중국 북서부, 중앙 아시아, 시베리아 남부를 포함한 중위도에서 고위도 지역에서 발견됩니다. 기온의 경우 봄에는 인도와 인도차이나 지역과 대부분의 중위도 지역에서, 여름에는 고위도와 중위도 지역에서, 가을에는 인도와 중국 동부에서 가장 강한 반응을 보이며 평균 기후 변수에 대한 영향은 대부분의 강한 반응 지역에서 2-3개월 동안 지속될 수 있으며, 습한 초기 토양 수분 이상 현상의 영향은 더 강한 경향이 있지만 건조 초기 이상 현상보다 더 빨리 소멸됩니다. 건조 및 습윤 초기 토양 수분 이상은 심각한 홍수 극단을 강화하는 경향이 있는 반면, 다른 극단 기후는 평균 기후와 유사한 방식으로 초기 이상에 반응합니다. 토양 수분은 증발산 또는 잠열 플럭스에 대한 영향을 통해 지표 에너지 및 물 균형 구성 요소에 영향을 미침으로써 기후 시스템에서 중요한 역할을 합니다. 일반적으로 토양 수분의 이상 현상은 최대 몇 주 또는 심지어 몇 달 동안 지속될 수 있는 반면 대기의 이상 현상은 며칠 이하로 훨씬 짧습니다. Vinnikov 및 Yeserkepova 및 Vinnikov et al. 은 러시아의 여러 토양 수분 모니터링 사이트에서 토양 수분 이상 붕괴 시간 척도가 2-3개월임을 발견했으며 Entin et al. 는 중국, 몽골, 일리노이 토양 수분 관측 데이터에서 약 2개월의 시간 척도를 도출했습니다. 모델링 연구의 결과와 같은 전 세계적으로 수치 모델링 연구 는 미국 중부, 아프리카 중부, 아시아 몬순 지역의 일부에서 상당한 토양 수분 지속성을 발견했습니다. 토양 수분에 대한 오랜 기억은 강수량이 토양 수분 변화에 민감하게 반응하는 지역의 강수량에 대한 중요한 예측 변수입니다. 이전 연구는 관찰된 데이터를 기반으로 하는 육지-대기 결합 과정에서 토양 수분 이상 현상의 역할을 입증했습니다. 이러한 연구의 대부분은 양의 토양 수분-강수 되먹임의 개념을 지지하며, 즉, 더 건조한 토양 수분은 강수의 감소 및 증가를 초래하여 초기 토양 수분 이상을 강화할 수 있습니다. 이러한 양의 토양 수분-강수 되먹임은 변칙적인 습윤 또는 건조 주문의 장기간 지속을 초래하여 잠재적으로 극한 기후를 강화할 수 있습니다. 예를 들어, Atlas et al. 및 Wolfson et al. 은 1980년과 1988년 여름 가뭄에서 토양 수분 이상 현상의 역할을 강조했으며 비정상적으로 건조한 토양 수분이 대평원에서 강수량의 더 큰 감소와 지표 온도의 상당한 증가를 초래했음을 발견했습니다. Beljaars et al. 은 젖은 초기 토양 수분으로 인해 1993년 미국 중서부 홍수에 대한 강수 시뮬레이션의 상당한 개선을 보여주었고, GCM을 사용하여 초기 토양 수분 이상이 북미의 후속 강수에 미치는 영향을 추가로 조사한 결과 초기 토양 수분 이상이 후속 강수에 상당한 영향을 미치며 이러한 영향은 크기, 시기, 토양 수분 깊이, 심지어 공간적 범위에까지 도달하였습니다. 일부 연구에서는 전지구적 규모 분석의 일부로 아시아의 육지-대기 결합을 조사했으며 다른 연구에서는 단독 초점으로 조사했습니다. 이러한 이전 연구를 종합적으로 기반으로 하면 중국 북동부, 중국 동부, 몽골, 중국 북서부, 시베리아 남부, 인도 북부 및 인도차이나 일부 지역을 포함하는 건조 및 습윤 기후 체제 사이의 전환대에서 강한 육지-대기 결합이 발견됩니다. Liu et al. 는 위에서 확인된 일부 지역에서도 봄과 가을 시즌에 강한 결합을 보였으며, 또한 많은 연구에서 토양 수분 이상이 아시아의 기후 평균과 변동성에 미치는 영향을 조사했지만 명확한 합의는 나타나지 않았습니다. 예를 들어, Douville et al. 은 ARPEGE 기후 모델을 기반으로 초기 토양 수분에 대한 아시아 및 아프리카 몬순 강우의 민감도를 문서화했으며 토양 수분이 아프리카 몬순 강우와 양의 관계를 갖는 반면 인도 아대륙에서는 그러한 균일한 반응이 발견되지 않는다는 것을 발견했습니다. 더빌은 경년 변동성에 초점을 맞춰 아시아 및 아프리카 몬순에 대한 토양 수분의 영향을 추가로 분석하고 1987년에서 1988년 사이의 아시아 몬순의 변동이 주로 해수면 온도 이상에 의해 주도됨을 발견했습니다. 이 결과는 엘니뇨-남방진동과의 강한 원격연결과 남아시아에 대한 약한 토양 수분-강수 되먹임으로 설명될 수 있습니다. 또한 Kim and Hong은 동아시아의 모의 여름 강우량에 대한 토양수분 편차의 영향은 동역학적 순환에 미치는 영향은 크지만 유의하지 않음을 발견했습니다. 또한 Zhan과 Lin은 장강 유역 중하류의 6월 강수량과 동아시아 몬순 지역의 봄 토양 수분 사이에 양의 상관 관계를 발견했습니다. 이 백서에서 기후 평균과 극한에 대한 초기 토양 수분 편차의 영향은 지역 기후 모델을 사용하여 평가됩니다. 아시아 논문의 나머지 부분은 다음과 같이 구성되는데, 모델, 실험 설계 및 분석 방법은 모두 문서화되어 있습니다 . 초기에 규정된 토양 수분 이상 현상의 특성과 기후 평균에 대한 지속성 및 영향 및 기후 극한의 변화에 대한 초기 토양 수분 편차의 영향을 설명합니다. 토론과 결론은 문서에 기록되어 있습니다.