Synoptic Climatic Patterns for Winter Extreme Low Temperature Events in the Republic of Korea

우리나라 겨울철 극한저온현상 발생 시 종관 기후 패턴

The present study aims to characterize the synoptic climatic patterns of winter extreme low temperature events occurred in different regions of Korea based on daily temperature data observed at 61 weather stations under the supervision of the Korea Meteorological Administation and NCEP/NCAR reanalysis I data for the recent 40 years (1973~2012) period. Analyses of daily maximum and minimum temperatures below 10th percentile thresholds show that high frequencies of winter extreme low temperature events appear across the entire regions of Korea or in either the western or eastern half region divided by major mountain ridges at the 2~7 dayintervals particularly in the first half of the winter period (before mid-January). Composite analyses of surface synoptic climatic data including sea level pressure and wind vector reveal that 13 regional types of winter extreme low temperature events in Korea are closely associated with the relative location and intensity of both the Siberian high pressure and the Aleutian low pressure systems as well as major mountain ridges. Investigations of mid-troposphere (500 hPa) synoptic climatic charts demonstrate that the blocking-like upper troposphere low pressure system advecting the cold air from the Arctic toward the Korean Peninsula may provide favorable synoptic conditions for the outbreaks of winter extreme low temperature events in Korea. These results indicate that the monitoring of synoptic scale climatic systems in East Asia including the Siberian high pressure system, the Aleutian low pressure system and upper level blocking system is critical to the improvement of the predictability of winter extreme low temperature events in Korea.

본 연구에서는 지난 40년 동안(1973~2012)의 우리나라 기상청 산하 61개 지점 일기온 자료와 NCEP/NCAR 재분석 자료를 바탕으로 우리나라 지역별 겨울철 극한저온현상 발생 시 동아시아 영역의 종관 기후 패턴의 특징을 밝히고자 하였다. 일최고기온과 일최저기온 하위 10 퍼센타일 기준으로 정의된 겨울철 극한저온현상은 주로 겨울철 전반기(12월 초순~1월 중순)에 2~7일 간격으로 우리나라 전역 또는 주요 산맥 기준 동서지역으로 구분되어 발생함을 알 수 있다. 해수면기압과 바람벡터 등의 지상 종관 자료 합성장 분석에 따르면 총 13개로 구분되는 우리나라 겨울철 극한저온현상 발생 공간 패턴은 산맥뿐만 아니라 시베리아 고기압과 알류샨 저기압의 상대적인 확장 범위와 강도와 밀접한 관련성이 있음을 알 수 있다. 대류권 중층(500 hPa) 종관기후도 분석에 따르면, 블러킹 형태의 저기압이 상층 찬 공기를 고위도 지역에서 한반도로 이류시킬 때 우리나라에 겨울철 극한저온현상이 발생하기에 적합한 조건이 형성됨을 알 수 있다. 이러한 결과들은 지역규모 이상의 동아시아 겨울철 극한저온현상 예보를 향상시키기 위해 시베리아 고기압, 알류샨 저기압, 상층 블러킹 등의 종관 기후 요소를 모니터링하는 것이 중요함을 가리킨다.