Recent advances in the studies on the interaction between Asian monsoon and ENSO cycle are reviewed in this paper. Through the recent studies, the East Asian summer monsoon circulation system and the East Asian climate system have proposed. Moreover, different responses of the (winter and summer) monsoon circulation and summer rainfall anomalies in East Asia to ENSO cycle during its different stages have been understood further. Recently, the studies on the dynamical effect of East Asian monsoon on the thermal variability of the tropical western Pacific and ENSO cycle have been greatly advanced. These studies demonstrated further that ENSO cycle originates from the tropical western Pacific, and pointed out that the dynamical effect of East Asian winter and summer monsoons on ENSO cycle may be through the atmospheric circulation and zonal wind anomalies over the tropical western Pacific, which can excite the oceanic Kelvin wave and Rossby waves in the equatorial Pacific. Besides, the scientific problems in the interaction between Asian monsoon and ENSO cycle, which should be studied further in the near future, are also pointed out in this paper.
The nonlinear characteristics of summer monsoon intraseasonal oscillation (ISO) in precipitation, which is manifested as fluctuations in convection and circulation, is one of the major difficulty on the prediction of East Asian summer monsoon (EASM). The present study aims to identify the spatial distribution and time evolution of nonlinear phases of monsoon ISO. In order to classify the different phases of monsoon ISO, Self-Organizing Map(SOM) known as a nonlinear pattern recognition technique is used. SOM has a great attractiveness detecting self-similarity among data elements by grouping and clustering such self-similar components. The four important patterns are demonstrated as Meiyu-Baiu, Changma, post-Changma, and dry-spell modes. It is found that SOM well captured the formation of East Asian monsoon trough during early summer and its northward migration together with enhanced convection over subtropical western Pacific and regionally intensive precipitation including Meiyu, Changma and Baiu. The classification of fundamental large scale spatial pattern and evolutionary history of nonlinear phases of monsoon ISO provides the source of predictability for extended-range forecast of summer precipitation.
The monsoon front lies on East Asian region, but it gradually propagates to the north during the boreal summer. The equivalent potential temperature (EPT) reveals the thermodynamical features of air masses and monsoon front. Therefore, this study considered the thermodynamical EPT and dynamical wind fields to clarify the peculiarity of East Asian summer monsoon (EASM) variations in June and July, respectively. Western North Pacific subtropical high (WNPSH) and Okhotsk sea high (OSH) both play the crucial role to interannual variations of EASM frontal activity and amount of rainfall. The OSH is important in June, but the WNPSH is key factor in July. Furthermore, the OSH (June) is affected by North Atlantic tripolar sea surface temperature (SST) pattern and WNPSH (July) is influenced by North Indian Ocean SST warming.
Three tree-ring monsoon rainfall reconstructions from China and Korea have been used in this paper to investigate the variation of the East Asian summer monsoon over the past 160 years. Statistically, there is no linear correlation on a year-by-year basis between Chinese and Korean monsoon rainfall, but region-wide synchronous variation on decadal-scale was observed. Strong monsoon intervals (more rainfall) were 1860-1890, 1910-1925,1940-1960, and weak monsoon periods (dry or even drought) were 1890-1910, 1925-1940, 1960- present. Reconstructions also display that the East Asian summer monsoon suddenly changed from strong into weak around mid-1920, and the East Asian summer monsoon keeps going weak after 1960.
The Asian summer monsoon has a profound social and economic impact in East Asia and its surrounding countries. The monsoon is basically a response of the atmosphere to the differential heating between the land mass of the Asian continent and the adjacent oceans. The atmospheric response, however, is quite complicated due to the interactions between the atmospheric heat sources, land-sea contrast, and topography, The occurrence of extreme summertime floods in Korea, Japan, and China in 1998 and 1999 has highlighted the range of variability of the East Asian summertime monsoon circulation and spurred interest in investigating the cause of such extreme variability. While ENSO is often considered a prime mechanism responsible for the unusual hydrological disasters in East Asia, understanding of the connection between ENSO and the East Asian monsoon is hampered by their dynamic complexities. Along with a recent phenomenon of weather abnormalities observed in many parts of the globe, Korea has seen its share of increased weather abnormalities such as the record-breaking heavy rainfalls due to a series of flash floods in the summers of 1998 and 1999, following devastating Yangtze river floods in China. A clear regime shift is found in the tropospheric mean temperature in the northern hemisphere middle latitudes and the surface temperature over the Asian continent during the summer with a sudden warming since 1977. Either decadal climate variation or climate regime shift in the Asian continent is evident and may have altered the characteristics of the East Asian summer monsoon. Considering the summertime rainfall amount in Korea is overall increased lately, the 1998/99 heavy rainfalls may not be isolated episodes related only to ENSO, but could be a part of long-term climate variation. The record-breaking heavy summer rainfalls in Korea may not be direct impact of ENSO. Instead, the effects of decadal climate variation and ENSO may be coupled to each other and also to the East Asian summer monsoon system, while their individual impacts are difficult to separate.
동아시아 여름몬순의 강도와 북서태평양 여름몬순의 강도는 음의 상관을 갖는 것으로 알려져 왔다. 여기서 우리는 이 관계를 이용하여 북동아시아 여름철 강수의 잠재예측성을 조사하였다. 북서태평양 아열대 고기압은 북서태평양 여름몬순을 적절히 나타내며, 북서태평양-동아시아 지역 여름철 기후편차에 주된 성분이다. 그리고 북서태평양 아열대고기압 변동성을 이용한 북동아시아 여름철 강수 편차의 추정값은 북서태평양 여름몬순지수를 이용하는 것보다 더 낫다.
저온 습윤한 1993년 여름철과 고온 건조한 1994년 여름철과 관련된 동아시아에서 대조적인 여름철 몬순순환의 특성을 상, 하층 대류권의 대기순환 특성과 함께 전구 해수온도 및 적도 대류성 강수장을 분석함으로써 조사하였다. 1993년의 경우, 동아시아, 중앙 북태평양 및 미국 서부지역에서 500hpa 면과 200hpa 면의 음의 지위고도 편차가 나타났지만, 1994년의 경우, 이들 지역들에서 양의 편차를 보였다. 1993년의 아열대 제트류는 평년보다 다소 남쪽에 치우쳐져 한반도 북쪽에 위치하였다. 서태평양 아열대 고기압이 남쪽으로 이동하여 동아시아지역에는 평년보다 많은 여름철 강수와 낮은 여름철 기온이 나타났다. 이는 오오츠크해로부터 동해로 저온 습윤한 기단의 확장에 때문으로 판단된다. 대조적으로 1994년의 아열대 제트류는 평년보다 다소 북쪽에 위치하였고, 서태평양 아열대 고기압의 갑작스런 북상은 동아시아 여름철 강수대의 북상을 동반하였다. 따라서, 아시아 여름철 강수 및 기온 편차는 1993년과 반대 양상을 보였다. 적도 태평양상의 해수온 편차에서는, 1993년은 엘니뇨가, 1994년은 라니냐가 각각 나타났다. 오스트레일리아 고기압과 마스카렝 고기압의 북서 연변을 따른 하층 적도 횡단류와 관련된 서태평양과 인도양에서 이상적인 대류성 강수는 이들 대조적인 동아시아 여름철의 대규모 대기순환에 영향을 준 것으로 판단된다. 또한, 동아시아 여름몬순지역에서 평균된 200 hPa 면의 동서바람편차는 한반도 여름 기온편차와 음의 상관을 보였다.
This study is carried out in order to bridge the gap to understand the relationships between South Asian and East Asian monsoon systems by comparing the summer (June-September) precipitation of Nepal and South Korea. Summer monsoon precipitation data from Nepal and South Korea during 30 years (1981-2010) are used in this research to investigate the association. NCEP/NCAR reanalysis data are also used to see the nature of large scale phenomena. Statistical applications are used to analyze these data. The analyzed results show that summer monsoon precipitation is higher over Nepal ($1513.98{\pm}159.29mm\;y^{-1}$) than that of South Korea ($907.80{\pm}204.71mm\;y^{-1}$) and the wettest period in both the countries is July. However, the coefficient of variation shows that amplitude of interannual variation of summer monsoon over South Korea (22.55%) is larger in comparison to that of Nepal (10.52%). Summer monsoon precipitation of Nepal is found to be significantly correlated to that of South Korea with a correlation coefficient of 0.52 (99% confidence level). Large-scale circulations are studied to further investigate the relationship between the two countries. wind and specific humidity at 850 hPa show a strong westerly from Arabian Sea to BOB and from BOB, wind moves towards Nepal in a northwestward direction during the positive rainfall years. In case of East Asia, strong northward displacement of wind can be observed from Pacific to South Korea and strong anticyclone over the northwestern Pacific Ocean. However, during the negative rainfall years, in the South Asian region we can find weak westerly from the Arabian Sea to BOB, wind is blowing in a southerly direction from Nepal and Bangladesh to BOB.
The global time slice approach is a transient experiment using high resolution atmosphere-only model with boundary condition from the low resolution globally coupled ocean-atmosphere model. The present study employs this "time slice concept" using ECHAM4 atmosphere-only model at a horizontal resolution of T106 with the lower boundary forcing obtained from a lower-resolution (T42) greenhouse gas + aerosol forcing experiment performed using the ECHO-G/S (ECHAM4/HOPE-G) coupled model. In order to assess the impact of horizontal resolution on simulated East Asian summer monsoon climate, the differences in climate response between the time slice experiments of the present and that of IPCC SRES AR4 participating 21 models including coarser (T30) coupled model are compared. The higher resolution model from time slice experiment in the present climate show successful performance in simulating the northward migration and the location of the maximum rainfall during the rainy season over East Asia, although its rainfall amount was somewhat weak compared to the observation. Based on the present climate simulation, the possible change of East Asian summer monsoon rainfall in the future climate by the IPCC SRES A1B scenario, tends to be increased especially over the eastern part of Japan during July and September. The increase of the precipitation over this region seems to be related with the weakening of northwestern part of North Pacific High and the formation of anticyclonic flow over the south of Yangtze River in the future climate.
후기 플라이스토신 및 홀로신 시기 동아시아 여름 몬순의 변화를 밝히기 위해 지화학적 분석 방법(탄소동원원소(${\delta}^{13}C$), 탄질율(C/N), 대자율, 입도 분석 등)을 활용하여 서해안 염하구 습지 퇴적물을 분석하였다. 연구 결과에 따르면 한반도에서 여름 몬순은 7,700-7,800년 전에 정점이었고 7,400년 전 경부터 약화되기 시작한다. 그리고 마지막 빙하 최성기 중 24,000-24,500년 전 경에는 몬순이 상대적으로 약했고 18,500-19,500년 전 경에는 상대적으로 강했다. 염하구 습지 퇴적물의 지화학적 분석 자료는 과거 여름 몬순의 변동을 밝힐 수 있는 새로운 고환경 자료로서 가치를 갖는다. 특히 고환경 자료가 부족한 한국 학계에 큰 도움이 될 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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