지중해는 지구 기후 변화에 가장 잘 대응하는 지역 중 하나로 확인되었으며 , 1 관측된 온난화는 지구 평균보다 더 빠른 속도로 지속될 것으로 예상됩니다 . 2 결과적으로 지중해는 관측 및 미래 예측에 따르면 핫스팟 지역으로 잘 정의됩니다 3 , 4 . 이러한 특성화는 평균 조건의 미래 변화와 강수량 및 지표 근처 기온의 연간 변동성을 평가하여 기후 변화에 가장 잘 대응하는 지역을 식별하도록 설계된 지역 기후 변화 지수(RCCI) 5 를 적용하여 처음 강조되었습니다.

이 분야에 대한 관심으로 인해 중요한 기후 매개변수의 과거 및 미래 변화를 평가하기 위한 여러 연구가 수행되었습니다. 지중해 지역의 연간 강수량은 매년 약 4% 감소할 것으로 예상됩니다. 1∘기음 지구 온도 상승. 이 감소는 지중해 분지 북부 지역의 여름철에 주로 예상되고 중부와 남부 지역의 모든 계절에 걸쳐 예상됩니다 . 6. 다른 연구에서는 모든 계절에 걸쳐 강수량이 감소하여 연간 강수량이 감소할 수 있다고 언급합니다. 40중중/∘기음 발칸반도, 아나톨리아, 이베리아 반도 일부 지역에서 지구 온난화가 진행되고 있습니다 . 7 강수량 감소 8 , 9 와 기온이 크게 상승 7 함에 따라 증발 수요가 증가하여 가뭄 심각도가 증가했습니다 . 10 다양한 모델 실험에서 얻은 미래 기후 변화 시나리오에서도 지중해 유역에서 가뭄 빈도와 심각도가 증가할 것으로 나타났습니다 . 11 , 12

특히 여름철에 상당한 증가 추세를 보이는 또 다른 중요한 기후 매개변수는 극심한 높은 최저 기온으로, 다양한 부문에 광범위한 영향을 미칩니다. 예를 들어, 동지중해, 특히 이스라엘에서는 높은 최저 기온과 관련된 지표가 현저하게 증가하여 상승했습니다. 7∘1988년부터 2017년까지 10년당 C 13 . 마찬가지로 더 긴 기간(1961-2020년) 동안 지중해의 또 다른 지역인 몬테네그로 지역에서 극한 최저 기온의 추세가 상당히 증가하는 것이 관찰되었습니다 14 . 이러한 변화는 종종 야간 기온을 나타내므로 특히 중요하며, 이는 열 스트레스에 기여하고 인간 건강과 생태계에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다 15 .

평균 기후 조건의 변화 외에도 지구 온난화의 또 다른 중요한 측면은 극한 기상 현상의 빈도와 강도의 증가입니다. Xu et al.16은 7  가지 극한 기후 지수를 결합한 글로벌 지수인 지역 극한 기후 변화 지수(RECCI)를 도입했으며, 온도, 강수량 및 풍속 극한 현상의 빈도, 강도 및 연간 변동성의 변화에 ​​초점을 맞춥니다. 이 지수에 따르면 지중해는 알래스카나 아마존 분지와 같은 다른 지역보다 기후 변화에 대한 반응이 비교적 낮습니다. 그러나 이러한 글로벌 평가에도 불구하고 여러 연구에서 지중해 내에서 특히 극한 현상에 대한 심층 분석이 필요함을 강조했습니다. 이 지역에서 극한 현상이 빈번하고 강렬하게 발생하면 농업 17 , 건강 18 , 관광 19 을 포함한 주요 부문에 상당한 위험이 발생하여 이 지역이 기후 변화에 특히 취약하다는 것을 강조합니다. 예를 들어, 다음 세기 동안 열파의 빈도와 강도가 크게 증가할 것으로 예상되며, 이러한 결과는 대부분의 기후 모델과 시나리오에서 강력합니다 .20 , 21. 극심한 강수량은 수많은 북부 지중해 지역에서 증가 추세를 보였으며, 높은 신뢰도로 더욱 증가할 것으로 예상되며 폭발 홍수가 급증할 가능성이 있는 반면, 남부에서는 큰 변화가 예상되지 않습니다 .6 , 22. 전반적인 불확실성에도 불구하고 절대 강수량 최대치(예: 50년에 한 번 발생하는 일일 극한 강수량)는 이 지역 전체에서 더욱 강해질 것으로 예상됩니다 .23 .

위의 모든 사항을 고려할 때, 한편으로는 기후 변화의 영향이 더 두드러지고 다른 한편으로는 적응 능력이 전체 지역에 고르게 분포되지 않은 이러한 핫스팟 지역에 대한 심층 분석을 수행하는 것이 매우 중요합니다. 따라서 본 연구는 지중해 지역 내에서 가장 취약한 하위 지역을 식별하고 평균 기후 값 또는 극한 현상에 대응하는 지역에 초점을 맞추는 것을 목표로 합니다. 이러한 접근 방식은 미래 연구에 중요한 통찰력을 제공하며 기후 변화의 영향에 취약하기 때문에 더 많은 주의가 필요한 특정 위치를 강조합니다. 그러나 여러 연구에서 지중해의 기후 매개변수 동작을 평가하고 역사적 변화가 더 강렬한 유역 부분을 언급하지만 저자의 지식에 따르면 보다 전체적이고 엄격한 분석은 아직 없습니다.

본 연구의 주요 목적은 새로 도입된 지중해 핫스팟 지수(MED-HOT)와 잘 정의된 지역 기후 변화 지수(RCCI) 5 의 두 가지 기후 지수를 사용하여 지중해에서 가장 취약한 하위 지역을 식별하는 것입니다 . RCCI 지수는 평균 기후 매개변수의 변화에 ​​따라 기후 핫스팟을 식별하는 것으로 널리 알려져 있지만 주요 한계가 있습니다. 기후 영향의 중요한 원동력인 빈도와 강도 측면에서 기후 극단의 변화를 고려하지 않는다는 것입니다. 특히 지중해 유역에서 그렇습니다. 더위, 폭우, 가뭄과 같은 기후 극단은 종종 평균 기후 조건의 변화보다 생태계, 경제 및 사회에 훨씬 더 큰 영향을 미칩니다. 이러한 격차를 해소하기 위해 우리는 이러한 기후 극단의 변화에 ​​특히 초점을 맞춘 MED-HOT 지수를 개발했습니다. MED-HOT 지수를 RCCI 지수와 통합함으로써 우리의 접근 방식은 해당 지역의 기후 취약성에 대한 보다 포괄적인 평가를 제공합니다. RCCI 지수는 평균 기후의 광범위한 변화로 영향을 받는 지역을 강조하는 반면, MED-HOT 지수는 극심한 기상 현상이 더 빈번하고 심각해지는 지역을 강조합니다. 이 이중 접근 방식은 평균 기후가 크게 변하지는 않지만 극심한 현상이 상당한 영향을 미치는 지역을 포함하여 모든 중요한 핫스팟을 포착할 수 있도록 합니다. MED-HOT 지수를 포함하면 분석이 크게 향상되어 평균 기후 변화와 기후 극단의 증가하는 관련성을 모두 고려하여 지중해 지역의 취약성에 대한 더 깊은 이해를 제공합니다. MED-HOT 지수는 일반적으로 이 지역에 영향을 미치는 극심한 현상의 네 가지 주요 지표인 극한 최고 및 최저 기온, 강수량, 가뭄을 통합합니다. 이 연구는 두 지수를 결합하여 가장 취약한 하위 영역을 식별하여 타겟팅된 지역별 분석을 가능하게 합니다. 이는 차례로 지구 온난화의 지역적 영향과 관련된 사회 경제적 결과를 완화하기 위한 보다 효과적인 전략을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.

MED-HOT 지수의 분류 및 공간 분석

MED-HOT 지수는 극한 기후 지표 4가지의 빈도와 강도 변화를 통합하여 지중해 지역의 기후 취약성을 평가하도록 설계되었습니다. 극한 최고 기온(TX90), 극한 최저 기온(TN90), 극한 강수량(P95), 연속 건조일(CDD)입니다. 이 지수는 더위와 가뭄을 포함하여 이 지역이 직면한 주요 기후 문제를 반영합니다. MED-HOT 지수를 계산하기 위해 분석은 사용 가능한 데이터를 두 기간으로 나눕니다. 초기 역사 기간(1981~2000년)과 후기 역사 기간(2001~2022년)입니다. 각 지수에 대해 극한 사건의 빈도와 강도를 계산한 다음 정규화합니다. 최종 MED-HOT 지수는 4가지 지표에서 빈도와 강도의 정규화된 차이를 합산하여 도출하여 기후 취약성에 대한 포괄적인 측정을 제공합니다. 8가지 구성 요소가 모두 정규화된 최대값인 1에 도달하면 이론적 최대값인 8을 얻을 수 있지만 이 시나리오는 실제로 매우 불가능합니다. 각 격자점은 독립적으로 분석되며, 단일 격자점이 8가지 구성 요소 모두에 대해 동시에 최대값을 나타낼 가능성은 낮습니다. 예를 들어, 극한 온도(TX90)의 최대값을 경험하는 격자는 종종 P95 강수량 지수의 최대값을 경험하는 격자와 일치하지 않습니다. 이러한 극한값은 일반적으로 다른 기후 체제와 위치에서 발생합니다. 또한 각 지표의 빈도와 강도가 모두 별도로 분석되므로 격자점이 동시에 두 구성 요소에 대해 최대값을 나타내는 경우가 더욱 드뭅니다. 예를 들어, 가장 빈번한 극한 강수량을 경험하는 위치가 동시에 가장 높은 강수량 강도를 기록하지 않을 수 있습니다. 이는 이론적 최대값에 도달할 가능성을 더욱 감소시킵니다. 결과적으로 지중해 전역에서 관찰된 MED-HOT 값은 0에서 3까지입니다. 그럼에도 불구하고 이러한 값은 여전히 ​​상당한 기후 극한값을 나타내며 기후 변화의 중간 정도의 영향만을 나타내는 것으로 해석되어서는 안 됩니다(그림  1 ).

MED-HOT 지수는 Giorgi의 RCCI 지수에서 사용된 정의에 따라 비교적이라는 점을 명확히 하는 것이 중요합니다. MED-HOT 지수의 값이 낮다고 해서 반드시 격자점 내에서 작은 절대적 변화를 나타내는 것은 아닙니다. 대신 연구 지역의 다른 격자점에 비해 기후 반응이 작음을 나타냅니다. 이 접근 방식은 변화의 절대적 크기를 직접 측정하는 것이 아니라 지역 전체의 기후 반응의 상대적 변화를 강조합니다. 지수의 공간적 분포를 더 잘 이해하기 위해 값을 5가지 범주로 분류했습니다(그림  1 ). 1보다 낮은 지수 값을 갖는 지역은 사소한 변화와 핫스팟이 아닌 지역을 나타내는 첫 번째 범주로 분류됩니다. 나머지 지역은 각각 0.5 범위를 갖는 4개의 추가 범주로 나뉩니다. 이 분류를 통해 노이즈 도입을 최소화하면서 두 지수의 변동성을 효과적으로 포착할 수 있습니다.

MED-HOT 지수의 분류는 그림  1 에 나와 있습니다 . 이베리아 반도 서부와 북아프리카 중부 및 동부 대부분 지역은 첫 번째 등급에 속하며, 다른 지역에 비해 MED-HOT 값이 비교적 낮습니다. MED-HOT 값이 1~2인 다음 두 등급이 가장 많습니다. 연구 지역의 서부(북위 10도 미만)에 위치한 거의 모든 격자가 이 두 등급에 속합니다. 또한 발칸 반도의 상당 부분과 연구 지역의 중부 및 북동부 지역이 이 두 등급에 속합니다. 지수가 최대 값에 도달하는 마지막 두 등급에서는 지역이 더욱 구체적이 됩니다. 특히 스페인 동부 지역, 달마티아 해안, 알프스, 지중해 동부의 일부 지역, 그리스와 터키 북부 지역은 MED-HOT 지수 값이 가장 높습니다.