A Study on the Timing of Spring Onset over the Republic of Korea Using Ensemble Empirical Mode Decomposition

앙상블 경험적 모드 분해법을 이용한 우리나라 봄 시작일에 관한 연구

This study applied Ensemble Empirical Mode Decomposition(EEMD), a new methodology to define the timing of spring onset over the Republic of Korea and to examine its spatio-temporal change. Also this study identified the relationship between spring onet timing and some atmospheric variations, and figured out synoptic factors which affect the timing of spring onset. The averaged spring onset timing for the period of 1974-2011 was 11th, March in Republic of Korea. In general, the spring onset timing was later with higher latitude and altitude regions, and it was later in inland regions than in costal ones. The correlation analysis has been carried out to find out the factors which affect spring onset timing, and global annual mean temperature, Arctic Oscillation(AO), Siberian High had a significant correlation with spring onset timing. The multiple regression analysis was conducted with three indices which were related to spring onset timing, and the model explained 64.7%. As a result of multiple regression analysis, the effect of annual mean temperature was the greatest and that of AO was the second. To find out synoptic factors affecting spring onset timing, the synoptic analysis has been carried out. As a result the intensity of meridional circulation represented as the major factor affect spring onset timing.

본 연구에서는 앙상블 경험적 모드 분해법을 우리나라에 적용하여 봄 시작일을 정의하고, 이에 대한 시 공간적인 변화를 분석하였으며, 봄 시작일의 변동성을 분석하여, 봄 시작일에 영향을 미치는 요인을 파악하였다. 우리나라 평균 봄 시작일은 3월 11일로 나타났고, 연구기간 동안 2.6일/10년으로 빨라졌다. 봄 시작일은 일반적으로 위도와 고도가 높아짐에 따라, 그리고 해안에서 내륙으로 갈수록 늦게 나타났다. 우리나라 봄 시작일에 영향을 미치는 요인을 파악하기 위해 상관분석을 수행하였고, 전구평균기온, 북극진동(Arctic Oscillation, AO), 시베리아 고기압이 우리나라 봄 시작일과 유의한 상관관계를 나타냈다. 봄 시작일에 영향을 미치는 지수들을 대상으로 다중회귀분석을 수행하였고, 세 가지 변수가 모두 입력된 모형은 64.7%의 설명력을 나타냈다. 다중회귀분석의 결과 봄 시작일에 미치는 영향은 전구평균기온이 가장 크고, AO가 그 다음으로 나타났다. 우리나라 봄 시작일에 영향을 미치는 종관적인 요인을 파악하기 위해 기압장 및 바람장을 분석한 결과, 시베리아 고기압, 알류샨 저기압, 상층 기압골의 강도 및 위치에 따른 북풍계열 바람의 강도가 봄 시작일을 결정하는 주요 원인인 것으로 나타났다.