비선형 물수지모형과 팔머가뭄심도지수를 이용한 가뭄지속기간 분석

An Analysis of the Drought Period Using Non-Linear Water Balance Model and Palmer Drought Severity1 Index

  • 이재수 (전주대학교 토목환경공학과)
  • Lee, Jae-Su (Dept.of Civil Environment Engineering, Jeonju University)
  • 발행 : 2001.10.01

초록

가뭄에 대한 대책을 수립하기 위해서는 각 가뭄상태별로 가뭄의 지속기간을 산정하는 것이 선행되어야 한다. 이러한 가뭄의 지속기간 분석에 사용할 수 있는 방법에는 비선형 물수지모형과 Palmer 가뭄심도지수방법이 있다. 비선형 물수지모형은 지표면과 대기의 수분이동을 고려한 물수지방법을 추계학적 변동에 의해 야기되는 건기와 습윤기 사이의 변환기간을 모의할 수가 있다. Palmer 가뭄심도지수는 강우량과 잠재증발산량을 바탕으로 기상학적으로 필요한 강우량과 실제강우량을 비교하여 가뭄의 정도를 나타내는 물수지방법이다. 본 연구에서는 한강유역에 대해 비선형 물수지모형과 Palmer 가뭄심도지수를 이용하여 가뭄의 지속기간을 산정하였다. 비선형 물수지모형을 사용하여 산정된 토양함수비에 따른 가뭄의 지속기관과 Palmer 가뭄심도지수를 이용하여 산정된 지수별 가뭄의 지속기간이 유사하게 나타났다. 연구 결과 한강유역에서의 극심한 가뭄상태에서 습윤기로 변환되는 지속기간이 약 3년으로 산정되었다.

In order to establish drought policy, the estimation of drought period for each drought situation should be preceded. Non-linear Water Balance Model(NWBM) and palmer Drought Severity Index (PDSI) can be used for analysis of drought period. As a water balance method considering moisture transfer between land surface and atmosphere, NWBM can be used to estimate transition time between dry and wet period induced by stochastic fluctuations. PDSI is also water balance method to show drought severity comparing actual precipitation with climatically appropriate precipitation based on precipitation and potential evapotranspiration. In this study, the drought periods are estimated using NWBM and PDSI for the Han River Basin. The drought periods according to the soil moisture estimated by NWBS and the drought periods according to drought severity index estimated by PDSI show similar trend. The estimated drought period from extreme drought to wet condition for the Han River Basin is about 3years.

키워드

참고문헌

  1. 윤용남, 안재현, 이동률 (1997). 'Palmer의 방법을 이용한 가뭄의 분석', 한국수자원학회논문집, 제30권, 제4호, pp.317-326
  2. 이재수 (2000). '한강유역에서의 건기와 우기의 변이기간 분석', 한국수자원학회논문집, 제33권, 제3호, pp.375-382
  3. Brass, R. L. and Roclriguez-Iturbe, I. (1985). 'Random Function and Hydrology', Addison-Wesley Publishing Company, pp. 559
  4. Brazil, L. E. and Krajewski, W. F. (1987). 'Optimization of Complex Model Using Randorn Search Methods', Engineering Hydrology Proceeding, Aug. 3 -7, pp. 726-731
  5. Demaree, G. E. and Nicolis, C. (1990). 'Onset of Sahelian Drought Viewed as a Fluctuation Induced Transition', Quart. J. Roy. Meteo. Soc., No. 116, pp. 221-238 https://doi.org/10.1002/qj.49711649110
  6. Gardiner, C. W. (1983). 'Handbook of Stochastic Methods for Physics Chemistry and the Natural Sciences', Springer Verlag, Berlin, pp. 443
  7. Kohler, M. A. (1957). Meteorological Aspect of Evaporation Phenomena, International Union of Geodesy and Geophysics, Association of Scientific Hydrology, Publication No. 15, General Assembly of Toronto, Vol. 3, pp. 421-436
  8. Marlatt, W. E., Havens, A. V., Willets, N. A. and Brill, G. D. (1961). 'A Comparison of Computed and Measured Soil Moisture under Snap Beans', Journal of Geophysical Research, Vol. 66, No.2, pp. 535- 541
  9. Nordin, C. F. and Rosbierg, D. M. (1970). 'Application of Crossing Theory in Hydrology', Bulletin of the International Association of Scientific Hydrology, XV. 1, pp. 27-43
  10. Palmer, W. C. (1965). 'Meteorological Drought', Res. Pap. No. 45, US. Weather Bureau
  11. Rodriguez' Iturbc, I., Entejhabi, I. D. and Brass, R. L. (1991a). 'Nonlinear Dynamics of Soil Moisture at Climate Scales: 1. Stochastic Analysis', Water Resources Research, Vol. 27, No. 8, pp. 1899-1906 https://doi.org/10.1029/91WR01035
  12. Rodriguez-Iturbe, I, Enteihabi, I. D., Lee, J-S and Brass, R. L. (1991b). 'Nonlinear Dynamics of Soil Moisture at Climate Scales: 1. Chaotic Analysis', Water Resources Research, Vol. 27, No.8, pp. 1907-1915 https://doi.org/10.1029/91WR01036
  13. Thornthwaite, C. W. and Mather, J. R (1955). 'The Water Balance', Publication in Clirratotogy. Vol. 8, No.1