Improving the Usage of the Korea Meteorological Administration's Digital Forecasts in Agriculture: V. Field Validation of the Sky-condition based Lapse Rate Estimation Scheme

The aim of this study was to confirm the improvement of efficiency for temperature estimation at 0600 and 1500 LST by using a simple method for estimating temperature lapse rate modulated by the amount of clouds in comparison with the case adopting the existing single temperature lapse rate ($-6.5^{\circ}C/km$ or $-9^{\circ}C/km$). A catchment of the 'Hadong Watermark2,' which includes Hadong, Gurye, and Gwangyang was selected as the area for evaluating the practicality of the temperature lapse rate estimation method. The weather data of 0600 and 1500 LST at 12 weather observation sites within the catchment were collected during the entire year of 2015. Also, the 'sky condition' of digital forecast products of KMA in 2015 ($5{\times}5km$ lattice resolution) were overlapped with the catchment of the 'Hadong Watermark2,' to calculate the spatial average value within the catchment, which were used to simulate the 0600 and 1500 LST temperature lapse rate of the catchment. The estimation errors of the temperatures at 0600 LST were ME $-0.39^{\circ}C$ and RMSE $1.45^{\circ}C$ in 2015, when applying the existing temperature lapse rate. Using the estimated temperature lapse rate, they were improved to ME $-0.19^{\circ}C$ and RMSE $1.32^{\circ}C$. At 1500 LST, the effect of the improvements found from the comparison between the existing temperature lapse rate and the estimated temperature lapse rate were minute, because the estimated lapse rate of clear days is not very different from the existing lapse rate. However, the estimation errors of the temperatures at 1500 LST during cloudy days were improved from ME $-0.69^{\circ}C$, RMSE $1.54^{\circ}C$ to ME $-0.51^{\circ}C$, RMSE $1.19^{\circ}C$.

기상청 동네예보의 영농활용도 증진을 위한 방안: V. 하늘상태 기반 기온감률 추정기법의 실용성 평가

운량 기반 기온감률 추정모형을 이용하여 0600과 1500의 기온감률을 모의하고, 최저 및 최고기온 추정과정에 활용되었던 기존의 단일 기온감률($-6.5^{\circ}C/km$, $-9^{\circ}C/km$)에 비해 추정 기온감률이 0600, 1500 기온의 추정오차를 개선할 수 있는지 확인하였다. 경남 하동과 전남 구례, 광양 지역의 '하동 2 수위표' 집수역을 기온감률 추정기법의 실용성 평가 지역으로 선정하고, 이 집수역 내 기상관측지점 12곳의 0600, 1500 기온자료를 2015년 한 해에 대해 수집하였다. 또한 2015년의 기상청 하늘상태 초단기예보 5km 격자자료를 이용, 대상 집수역의 0600, 1500 운량(0~10) 공간평균값을 계산하여 기온감률을 추정하였다. 검증지점의 0600 기온 추정오차는 기존 기온감률을 적용한 경우 평균 ME $-0.39^{\circ}C$, RMSE $1.45^{\circ}C$ 였으나, 새로운 기온감률로 변경한 결과 ME $-0.19^{\circ}C$, RMSE $1.32^{\circ}C$로 개선되었으며, 맑은 날은 ME $-0.8^{\circ}C$에서 $-0.57^{\circ}C$로, RMSE는 $1.72^{\circ}C$에서 $1.42^{\circ}C$로 감소되었고 흐린 날은 ME $-0.17^{\circ}C$에서 $-0.06^{\circ}C$, RMSE $1.16^{\circ}C$에서 $1.01^{\circ}C$로 줄어들었다. 또한 1500 기온에서 기존의 단일 기온감률과 추정 기온감률의 적용결과를 비교하면 맑은 날은 기온 추정오차에 거의 차이가 없었지만, 흐린 날은 기존 ME $-0.69^{\circ}C$, RMSE $1.54^{\circ}C$에서 ME $-0.51^{\circ}C$, RMSE $1.19^{\circ}C$로 개선되었다.