Understanding the Physical Mechanisms of the 2025 East Asia Heatwave by Jet displacement and Air-Sea feedbacks

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 1979년 이후 동아시아에서 관측된 가장 강하고 지속적인 2025년 여름 폭염의 특성을 분석하고, 2018년 사례와의 비교를 통해 그 발생 및 증폭 메커니즘을 규명하였다. OISST v4.2의 해빙 시계열 자료와 ERA5 재분석 자료를 활용하여 대기 순환, 복사, 수문 조건, 그리고 대기-해양 결합(Air-Sea Coupling strength, ASC)을 종합적으로 평가하였다. 장기 추세 분석 결과, 여름철 동아시아의 폭염 일수는 최근 수십 년간 꾸준히 증가해 왔으며 2025년은 그 극단적 사례로 나타났다. 2025년에는 해빙 감소에 따른 제트 북상으로, 상층, 중층 고기압계가 확장되면서, 중층에서의 양의 지위고도 편차와 정체 순환이 형성되었다. 이러한 순환 패턴은 하강류 및 단열가열을 강화하였으며, 고기압성 정압구조 하에서 지면 기온 상승을 주도하였다.
고기압성 정압구조는 구름량 감소와 강수 부족은 복사 가열 및 지표 건조를 유발하여 폭염 유지에 유리한 열역학적 배경을 조성하였다. 특히 티베트 고기압과 북서태평양 아열대고기압의 수평, 수직적 중첩이 2018년보다 더 넓게 형성되면서, 열이 효율적으로 방출되지 않는 정체 구조가 강화되었다. 아울러 2025년에는 T2m-SST 간 ASC가 기후값 대비 4배 가량 현저히 증가하여, 한반도과 일본, 일본 동쪽 해역을 따라 연속적인 결합 강화대가 형성되었으며 이는 해수면 가열과 지면 기온 상승의 피드백을 촉진하였다. 2025년과 비교하였을 때, 2023년은 ASC가 높았음에도 강수 과다로 인해 폭염이 발생하지 않아, 강한 대기-해양 결합만으로 극한 고온이 발생하기 어렵다는 것을 확인하였다. 종합하면, 2025년 폭염은 상층·중층 고기압계의 중첩에 의한 역학적 정체와, 복사, 수문 조건 및 대기-해양 결합의 강화가 상호 작용한 결과로, 시계열의 추세를 통해 동아시아 지역이 앞으로 장기간, 고강도 폭염에 더욱 취약해질 가능성을 시사한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. Introduction 1
• Ⅱ. Data 6
• 1. Reanalysis dataset 6
• Ⅲ. Methodology 7
• 1. Definition of heatwave 7
• 2. Plumb Wave Activity Flux (WAF) 7
• 3. Air-Sea coupling strength (ASC) 8
• Ⅳ. Results 10
• 1. Long-Term Heatwave Days in East Asia 10
• 2. 2025 temperature time series and atmospheric anomalies 12
• 3. Temporal progress of the 2025 Heatwave 14
• 4. Anomalous atmospheric conditions during the heatwave event in 2025 17
• 5. Difference in Large-scale atmospheric conditions between 2018 and 2025 20
• 6. Regional distribution and temporal evolution of T2m-SST coupling 22
• 7. Comparative Analysis of Air-Sea Coupling and heatwave Intensity: 2018, 2023, and 2025 25
• 8. Conceptual framework of East Asian heatwave dynamics under Tibetan High and Western North Pacific Subtropical High interaction in 2025 28
• Ⅴ. Summary and Conclusions 31