5급 공채 2차

2020년 5급 공채 기술 2차 기후학

문제 3개 · 50점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (20점)

산업화 이전에 280ppm이었던 대기 중 전 지구 평균 이산화탄소 농도는 최근 들어 400ppm에 도달하였다. 다음 물음에 답하시오. (총 20점)
  1. (1) 현재 대기 중에 존재하는 이산화탄소의 총 질량을 유추하시오. (단, 대기의 평균 해면 기압은 1,000hPa, 지구 중력가속도는 9.8ms-2, 지구 평균 반경은 6,400km, 원주율은 3.14이다) (5점)
  2. (2) 현재 인간활동에 의한 화석 연료의 사용과 산림벌채 등으로 매년 각각 8.0PgC와 1.5PgC의 탄소가 배출되고 있다. 이렇게 배출된 이산화탄소의 54%가 해양과 육지 식생에 흡수되고, 나머지가 대기 중에 존재하게 된다. 이러한 추세가 계속된다고 가정할 때, 대기 중 이산화탄소가 산업화 이전의 2배가 되는 시점을 유추하시오. (단, P는 1015을 의미한다) (10점)
  3. (3) 지구 온난화가 진행되면서 해양과 육지 식생에 흡수되는 인위적 이산화탄소 농도는 감소할 수 있는데, 이는 지구온난화에 양의 피드백으로 작용한다. 현재 54%인 이산화탄소 흡수율이 매년 1%p씩 감소한다고 가정할 때, 40년 후 이산화탄소 농도를 유추하시오. (5점)

제2문 (20점)

북위 70도를 중심으로 북쪽 지방에 있는 대기층의 수증기 총량은 다음과 같은 균형 방정식에 의해 결정된다고 가정하자.
\frac{{Partial W_{{v}}}}{{Partial t}} = F_{{v}} + S ( W_{{v}} )
여기서 W_{{v}}는 대기 중의 수증기의 총량, F_{{v}}는 북위 70도를 통과하여 북쪽으로 수송되는 수증기의 플럭스, S ( W_{{v}} )는 지표기원 수증기 소스(surface water vapor source)를 나타낸다. 다음 물음에 답하시오. (단, 증발산량은 E_{l}, 강우량은 P_{l}, 승화량은 E_{s}, 강설량은 P_{s}이다) (총 20점)
  1. (1) S ( W_{{v}} )를 수식으로 표현하시오. (5점)
  2. (2) 연평균 또는 장기간 평균을 통해서 대기 중의 수증기 총량이 정상 상태(steady state)가 된다고 가정할 때의 수증기 균형방정식을 제시하고, F_{{v}}가 증가할 경우 어떤 현상이 발생할 수 있는지 설명하시오. (5점)
  3. (3) 정상 상태를 가정할 때 F_{{v}}가 10% 증가하면 강설량의 변화량은 F_{{v}}의 몇 배인지 계산하시오. (단, S ( W_{{v}} )의 다른 항은 변화하지 않는다) (10점)

제3문 (10점)

1990년대까지 엘니뇨는 주로 동태평양(Eastern Pacific, EP)의 해면온도 아노말리(편차)가 양으로 나타나는 현상(EP 엘니뇨)을 의미하였으나 금세기 들어 그 형태가 다양해지고 있다. 특히, 2000년대 이후에는 중앙태평양(Central Pacific, CP)의 해면온도 아노말리(편차)가 양으로 나타나는 현상(CP 엘니뇨) 또한 빈번히 발생하고 있다. 다음 물음에 답하시오. (총 10점)
  1. (1) 열대태평양 수온약층(thermocline)의 기후학적 평균 상태를 서태평양과 동태평양에 대해서 각각 기술하고 왜 이런 구조를 보이는지 설명하시오. (5점)
  2. (2) EP 엘니뇨와 CP 엘니뇨 발생 시 수온약층의 변동에 대해서 각각 기술하시오. (5점)