Journal of Korea Water Resources Association (한국수자원학회논문집)

Korea Water Resources Association (한국수자원학회)
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Seasonal Relationship between El Nino-Southern Oscillation and Hydrologic Variables in Korea

ENSO와 한국의 수문변량들간의 계절적 관계 분석

  • Chu, Hyun-Jae (Water Resources Research Department, Korea Institute of Construction Technology) ;
  • Kim, Tae-Woong (Dept. of Civil and Environmental System Engineering, Hanyang University) ;
  • Lee, Jong-Kyu (Dept. of Civil Engineering, Hanyang University) ;
  • Lee, Jae-Hong (Dept. of Civil Engineering, Hanyang University)
  • 추현재 (한국건설기술연구원 수자원연구부) ;
  • 김태웅 (한양대학교 건설환경시스템공학) ;
  • 이정규 (한양대학교 토목공학과) ;
  • 이재홍 (한양대학교 대학원 토목공학과)
  • Published : 2007.04.30
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Abstract

Climatic abnormal phenomena involving El Nino and La Nina have been frequently reported in recent decades. The interannual climate variability represented by El Nino-Southern Oscillation (ENSO) is sometimes investigated to account for the climatic abnormal phenomena around the world. Although many hydroclimatologists have studied the impact of ENSO on regional precipitation and streamflow, however, there are still many difficulties in finding the dominant causal relationship between them. This relationship is very useful in making hydrological forecasting models for water resources management. In this study, the seasonal relationships between ENSO and hydrologic variables were investigated in Korea. As an ENSO indicator, Southern Oscillation Index (SOI) was used. Monthly precipitation, monthly mean temperature, and monthly dam inflow data were used after being transformed to the standardized normal index. Seasonal relationships between ENSO and hydrologic variables were investigated based on the exceedance probability and distribution of hydrologic variables conditioned on the ENSO episode. The results from the analysis of this study showed that the warm ENSO episode affects increases in precipitation and temperature, and the cold ENSO episode is related with decreases in precipitation and temperature in Korea. However, in some regions, the local relationships do not correspond with the general seasonal relationship.

최근 들어 세계의 연중 기후 변화에 주된 요인으로써 엘니뇨와 같은 현상이 매우 잦아졌다. 많은 기상수문학자들이 강수와 유량에 대한 엘니뇨 남방진동의 영향에 대해 연구하고 있지만, 수문변량들은 큰 지역적 변동을 갖고 있기 때문에 결정적인 인과관계를 찾아내는데 있어서 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 엘니뇨-남방진동과 한국에서의 수문변량들 간의 계절석 관계를 고찰하였다. 엘니뇨-난방진동을 정량적으로 표현해 주는 지수로써 남방진동지수를 사용하였고, 월강수량 자료, 월평균기온 자료 그리고 댐의 월유입량 자료를 표준정규분포를 가지는 표준정규지수로 변환하여 사용하였다. 계절적 관계를 파악하기 위해 난방진동지수와 수문변량의 월 자료는 봄 (3월-5월), 여름(6윌-8월), 가을(9월-11월) 그리고 겨울 (12윌-2월)로 분류되었다. ENSO episode에 대한 수문변량들의 조건부 초과확률과 분포형태를 바탕으로 분석을 수행한 결과 전반적으로 Warm ENSO episode의 경우 강수량 증가와 기온 상승과 관련이 있고, Cold ENSO episode의 경우 강수량 감소와 기온 하강과 관계가 있다. 그러나 일부 지역에서는 이러한 전반적인 결과와 상이한 결과가 나타나기도 하였다.

Keywords

References

  1. 강인식, 허창회, 민경덕 (1992). '한반도 여름철 강수량의 장기예측.' 한국기상학회지, 한국기상학회, 제28권, 제3호, pp. 283-292
  2. 문영일, 권현한, 김동권 (2005), '해수면온도와 우리나라 강우량과의 상관성 분석.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제38권, 제12호, pp. 995-1008 https://doi.org/10.3741/JKWRA.2005.38.12.995
  3. 신현석, 안재현, 윤용남 (1999), '엘니뇨와 우리나라 강수량의 시.공간적 상관관계분석.' 대한토목학회논문집, 대한토목학회, 제19권, 제II-1호, pp. 1-12
  4. 안중배, 류정희, 조익현, 박주영, 류상범 (1997), '한반도 기온 및 강수량과 적도 태평양 해면온도와의 상관관계에 관한 연구.' 한국기상학회지, 한국기상학회, 제33권, 제3호, pp. 487-495
  5. 이동률 (1998), '엘니뇨 및 라니냐와 한국의 기온 및 강수량 관계', 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제31권, 제6호, pp. 807-819
  6. 이동률 (1999). '엘니뇨/남방진동과 한국의 가뭄과 관계.' 한국수자원학회논문집, 한국수자원학회, 제32권, 제2호, pp. 111-120
  7. 진영훈, 박성천 (2005). '남방진동지수의 범주구분에 의한 강수량에 미치는 ENSO 영향의 통계학적 분석.', pp. 443-450
  8. 차은정, 전종갑, 정효상 (1999), '엘니뇨/라니냐 해의 우리 나라 기후 특성에 관한 연구.' 한국기상학회지, 한국기상학회, 제35권, 제1호, pp. 98-117
  9. 하경자 (1995), '겨울철 서울 기온의 경년 변동과 태평양 해면 온도와의 상관성 연구.' 한국기상학회지, 한국기상학회, 제31권, 제4호, pp. 313-323
  10. Bjerknes, J. (1966). 'Survey of El Nino, 1957-58 in its relation to Tropical Pacific Meteorology.' Bull. Int. American Tropical Tuna Commision, Vol. 12, pp. 3-62
  11. Kim, T.-W., Valdes, J.B., Nijssen, B., and Roncayolo, D. (2006), 'Quantification of linkages between large-scale climatic patterns and precipitation in the Colorado River Basin.' Journal of Hydrology, Vol. 321, pp. 173-186 https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2005.07.043
  12. Liu, Z., Valdes, J.B., and Entekabi, D. (1998). 'Merging and error analysis of regional hydrometeorologic anomaly forecasts conditioned on climate precursors.' Water Resources Research, Vol. 34, pp. 1959-1969 https://doi.org/10.1029/98WR01376
  13. Namias, J. (1969). 'Seasonal interactions between the North Pacific Ocean and the atmosphere during the 1960's.' Monthly Weather Review, Vol. 97, pp, 173-192 https://doi.org/10.1175/1520-0493(1969)097<0173:SIBTNP>2.3.CO;2
  14. Nicholls, N. (1995), 'All-Indian summer monsoon rainfall and sea surface temperature around northern Australia and Indonesia.' Journal of Climate, Vol. 8, pp, 1141-1152
  15. National Oceanic & Atmospheric Administration, Climate Prediction Center (2005). Climate Diagnostics Bulletin
  16. Peel, M.C., Mcmahon, T.A., and Finalyson, B.L. (2002). 'Variability of Annual Precipitation and Its Relationship to the El Nino-Southern Oscillation.' Journal of Climate. Vol. 15, pp.545-551 https://doi.org/10.1175/1520-0442(2002)015<0545:VOAPAI>2.0.CO;2
  17. Rasmusson, E.M., and Carpenter, T.H. (1983). 'The Relationship Between Eastern Equatorial Pacific Sea Surface Temperature and Rainfall over India and Sri Lanka.' Monthly Weather Review Vol. 111, pp. 517-528 https://doi.org/10.1175/1520-0493(1983)111<0517:TRBEEP>2.0.CO;2
  18. Ropelewski, C.F., and Halpert, M.S. (1987). 'Global and regional scale precipitation patterns associated with the El Nino/Southern Oscillation' Monthly Weather Review, Vol. 115, pp, 606-1626
  19. Ropelewski, C.F., and Jones, P.D. (1987). 'An extension of the Tahiti-Darwin southern oscillation index.' Monthly Weather Review, Vol. 115, pp. 2161-2165 https://doi.org/10.1175/1520-0493(1987)115<2161:AEOTTS>2.0.CO;2
  20. Trenberth, K.E. (1997), 'The Definition of EI Nino.' Bulletin of the American Meteorological Society
  21. Walker, G.T. (1923). 'Correlation in seasonal variations of weather, IX. A further study of world weather.' Memoirs of the India Meteorological Department, Vol. 24, No. 9, pp. 275-333
  22. Wang, W.C., and Li, K. (1990). 'Precipitation Fluctuation over Semiarid Region in Northern China and the Relationship with El Nino/Southern Oscillation.' Journal of Climate, Vol. 3, pp. 769-783 https://doi.org/10.1175/1520-0442(1990)003<0769:PFOSRI>2.0.CO;2

Cited by

  1. Assessment of Flood Damage Vulnerability Considering Regional Flood Damage Characteristics in South Korea vol.13, pp.4, 2013, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2013.13.4.245
  2. Atmospheric Circulation of Pacific-Japan (PJ) and Typhoon-induced Extremes in the Nakdong River Basin vol.45, pp.12, 2012, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2012.45.12.1309
  3. The relationships between El Niño Southern Oscillation and extreme storm events in Korea vol.74, pp.1, 2015, https://doi.org/10.1007/s12665-015-4040-4
  4. Evaluation of Influence of Climate Variation on Typhoon-Induced Hydrologic Extremes: Focused on Five Major Basins in South Korea vol.13, pp.3, 2013, https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2013.13.3.191
  5. Impacts of Two Types of El Niño on Hydrologic Variability in Annual Maximum Flow and Low Flow in the Han River Basin vol.45, pp.10, 2012, https://doi.org/10.3741/JKWRA.2012.45.10.969